地球质量达到60万亿亿吨，为何没有向下坠落而是悬浮在太空？

发布者：彭泽先生 2023-7-1 22:24

对于人类来讲，地球就是我们的全部。从出生开始，一直到死去，我们的一生都会在地球上度过。所以，人类总结出的大自然规律，都是建立在地球表面上的直觉和生活常识。

但很多时候，这种直觉常常带有很大的局限性，因为地球虽然很大，在那只是在人类眼里，放在浩瀚宇宙，地球实在太渺小了。

在如此渺小的地球上生活一生，人类的认知难免会有局限性，而且这种局限性很难突破。

比如说，日复一日生活的地面上的我们，最大的感受是什么呢？

我们会有方向感，会有上下左右的方向感，会下意识地认为头顶就是上，脚下就是下。当然，除了用我们的头和脚区分上下之外，我们每天都会看到不同的物体往地面上坠落，这就更加深了我们对上下概念的认知。

于是我们就总结出了一条大自然法则，物体总是会从上往下坠落。

而牛顿万有引力定律也告诉了我们这点，万物之间都有引力，地球会吸引附近的物体，让物体朝向地面坠落，往下坠落。

但是问题来了，地球的质量非常大，达到60万亿亿吨，为什么地球没有往下坠落，而是一直悬浮在太空里呢？

这个问题就是人们认知局限性的最好体现，也是我们在直觉上的误解，严格来讲，这本不应该是一个问题。

在地面上，直觉告诉我们，有明显的上下之分。但是一旦离开地球来到浩瀚太空，根本没有所谓的上下这种概念。

在太空里，任何方向对于我们来讲都是等价的，所谓的方向本来就是人为定义的。这也是刚才我为什么说问题没有意义，因为所谓的“地球往下掉”，这里的“下”就是人为的定义，放在宇宙高度就失去了意义。

虽然问题本身没有意义，但如果只是这样回答，想必很多人会不满意。所以我还想做进一步的分析。

地球到底是如何运动的？做什么样的运动呢？

牛顿第一定律大家都知道，也被称为惯性定律。在没有外力作用的情况下，万物总是会保持静止或匀速直线运动。

力，并不是物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。而地球的运动状态当然也与力有直接关系。

如果地球在浩瀚宇宙里没有受到任何力，或者受到的合力为零，那么地球就会永远保持静止或者匀速直线运动。

但是虽然宇宙很空旷，但地球受到的力不可能为零，因为地球位于太阳系，周围有很多天体，气体云等物质，都会对地球产生引力作用。

而太阳对地球的引力影响最大，因为太阳质量占据了整个太阳系质量的99.86%，所以我们分析地球受到的引力时，太阳的引力占据了绝对统治地位。

因此，地球不可能保持静止或匀速直线运动，而是在太阳巨大引力的作用下，朝向太阳运动。

既然如此，地球应该直接被太阳强大的引力拉着坠落到太阳上，但事实上并非如此，地球一直绕着太阳做椭圆运动，长达几十亿年都是如此。

简单说，因为速度。地球确实一直朝着太阳的方向坠落，但受太阳引力拉拽的同时，地球还有另外一个方向的速度，垂直于太阳引力方向的切线速度。

正是有了这个速度，才最终保证了地球在坠落到太阳的过程中，总是会完美错过太阳，不会真的坠落到太阳上。

其实这种现象在我们生活中无处不在，只是我们很少注意罢了。

最简单的例子，你随便捡起一块小石头，朝远方扔去，石头飞过一条抛物线之后，总是会落到地面上。

现在假设你有无穷大的力量，不断增加扔石头的力度，于是石头飞得越来越远。

可以想象到，随着你扔石头的力量不断变大，石头获得的初速度会越来越快，到了某个临界点，石头就不会坠落到地面上，而是会一直围绕地球飞行，石头实际上就成为了地球的卫星。

我们如今都知道这个临界点就是每秒7.9千米每秒，也就是第一宇宙速度。以这个速度飞行的石头就不会坠落到地面上，但不可否认的是，石头一直在朝着地球坠落。

而相对于太阳来讲，地球就是那块“石头”！

事实上著名的“牛顿大炮”早就说明了上述现象，在高山上架上大炮，发射炮弹，随着炮弹速度的不断变大，最终炮弹会像那块石头一样成为地球的卫星。

而如果炮弹的速度继续变大，达到每秒11.2千米，也就是第二宇宙速度，就会摆脱地球引力。

事实上，这也是人类发射卫星的基本原理，只要给卫星足够的速度，就可以把卫星送入太空。

当然，地球有足够的切线速度很关键，还有一个因素是太阳是一个球体，球体就拥有一定的曲率，当地球朝向太阳坠落的轨迹与太阳的曲率恰好吻合，就不会坠落到太阳上。

由此看来，地球并非悬浮在太空里，而是一直在朝太阳的方向坠落。只不过除了垂直太阳方向的速度之外，地球还有切线方向的速度，而这个速度又足够快，再加上太阳是一个有一定曲率的球体，所以地球总是能完美错过太阳，不会坠落到太阳上。

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