太空是真空，为什么地球大气却没有被吸走？爱因斯坦又怎么解释？

发布者：鼓捣么宁 2023-5-14 20:15

地球有一个厚厚的大气层，地表的大气压相当于每平方厘米一千克力，当然在八大行星中大气层并非地球独有，比如金星就有一个气压超过地球将近90倍的大气层，从地球的一个大气压到金星的90个大气压，再到“木星”们的数千个甚至更高的大气压，但真空大气压几乎就是零，这么高压力的大气为什么没有被真空吸走？

天体为什么能吸引住大气？

古希腊人认为，世界由土、水、气和火四种元素所组成，四种元素中，土和水比较重，其天然处所在下因而它们有向下的天然运动；气和火比较轻，其天然处所在上，因而它们有向上的天然运动！

这是古希腊人早期对于物质的理解，其实这也将引力也混淆在内了，但对于引力的概念，一直到1500多年以后的开普勒发现行星三大运动定律，都还没有搞清楚天体为什么是这样运行！在牛顿搞清楚了万有引力后，所有的天体运动才变得明朗起来！

而且开普勒行星三大定律可以通过万有引力推导出来而降格为定理，当然这不是坏事，因为人类认识了更深层次的科学！

天体的环绕与逃逸速度，如何才能逃离地球？

牛顿发现万有引力后他就已经考虑过怎么样离开地球了，因为地球是一个球体，那么只要以足够高的速度在地球上运动时，其圆周圆周运动产生的“离心力”就可以等于甚至超过重力，实现环绕地球运动而不落回地球上！

当然现实是必须在一定高度绕行，否则大气层产生的阻力会非常大，无法保持这个速度！因此由这个“离心力”=引力的公式，可以简单推导出第一宇宙速度，也就是环绕速度是理想状态下，不考虑大气阻力的速度！继续加大速度则可以达到第二宇宙速度！实际操作大都是火箭快速送上高空离开大气层，同时达到第一宇宙是速度。

分子运动论

知道引力和第一宇宙速度，就能明白大气压那么高却不会逃入太空了吗？其实还不行，因为只能用万有引力解释气体被吸引在地球上不够直观，为什么氢气就容易逃逸，而氧气则会留在地球上呢？

十九世纪是热质说向分子热运动论的重大转变过程，科学界渐渐接受了温度其实是微观粒子的运动在宏观的表现，科学家对气体运动的研究，也了解了我们看到的乖乖的气体，其实都在不断运动中，而且速度还不小！

氢氧分子的运动速度

这些气体在分子因为运动速度很高，所以它们都很活泼，而且在地球大气层中，除了对流引起的风和气旋等运动外，还会受到太阳辐射的轰击，这会让它们的原子获得极高的速度，最终将超过地球的环绕速度甚至逃逸速度，慢慢向太空逃逸！地球大气层中就有一个逸散层，这里的大气原子都因轰击在高速运动中，所以它们的温度很高，也非常容易逃逸！

地球上每年都会因为这种状况向太空逃逸几十万吨大气，当然也不需要担心某天大气会跑光，因为在磁场的保护下，这个逃逸量还不足以改变地球的大气环境，因为地球大气总量高达6000万亿吨，而每年从太空进入地球的水和其它物质也高达几十万吨，这些物质的其中部分也会补充大气，即使不补充，大气层也跑不光，所以各位还是不必过于担心！