羽毛都会坠落，为啥60万亿亿吨的地球，却能漂浮在太空中？

发布者：蓝色妖哥 2023-10-24 19:14

地球重达60万亿亿吨，但当我们从太空中看地球时，地球似乎是悬浮在空间当中的，在地球上一根羽毛会自动向下坠落的情况下，为何如此重的地球却能漂浮在太空中呢？

人类已在地球上繁衍生息了数百万年，对地球上的大部分自然现象早就习以为常，并发现了其中的规律，牛顿在十九世纪初看到苹果向下坠落，由此发现了万有引力，实际上地球能悬在太空和苹果会坠落地面的本质是一样的，即万有引力定律。

即不需要两个物体接触，也能对彼此施加力，同时这种力的传播不需要时间，可以实现瞬时传递，意思就是假如太阳消失了，地球也会即刻脱离轨道沿着切线方向飞去，这是因为在太阳消失的一瞬间，地球受到的引力也消失了。

在地球上，一切物品都会被地核吸引，因此我们能够牢牢的站在地面上，并以此划分了上下左右的概念，但在太空时距离地球太远，已经脱离了地球的引力，所以实际上在宇宙中没有上下左右之分。

地球中的“下”本质上就是万有引力施加的方向。

在整个太阳系中，太阳占据了99.8%的质量，因此地球在太空中受到向太阳的引力作用，一般来说，地球应该会被太阳的引力拉向太阳，就像苹果在地球上会坠落到地面，但实际上地球在绕着太阳沿着椭圆轨道运动，这是为什么呢？

牛顿当年就为这个问题做过一个著名的思想实验。

假如我们在地表垂直方向上发射一枚炮弹，炮弹会受到地球的引力影响导致速度不断衰减，直至衰减为0开始向下加速跌落，所以垂直发射炮弹或火箭很难逃离地球引力，一方面炮弹无法获得足够的初始速度，另一方面火箭也无法携带足以支持持续加速的燃料，至少对人类现在来说很难办到。

假如把大炮的位置架设在一座高山上，并以水平的方向把它发射出去，它向前飞的时候也同样会受到引力影响，在飞行一段时间后砸向地面，如果射速很低，它可能在山脚就会落下，但如果射速逐渐提高，它的坠落点也会越来越远，直到射速达到7.9千米每秒，它就会绕着地球做圆周运动。

这是因为地球本身是球体，具有一定的曲率，大炮在向前飞的时候也在向下运动，但由于向前飞的速度够快，它能够不断的错过地表，圆周运动产生的离心力和地球的引力达到平衡，它就能不断的围绕地球运动而不会掉下来了。

同理，地球也可以看成一枚架在太阳上打出去的炮弹，它以每秒29.78公里的速度围绕着太阳公转时，圆周运动的离心力足以对抗太阳对它的引力，所以它不会向太阳坠落。

首先由火箭把卫星推到足够的高度，然后慢慢调转到水平方向，给卫星提供足够的水平初速度，这样一来卫星就能绕着地球旋转了。

不考虑其他因素下，能够抗衡地球引力的速度就是7.9km/s，即第一宇宙速度，如果恰好是这个，物体就会绕着地球做圆周运动，假如它的速度更快一点，它的圆形轨道就会越来越趋向椭圆形。

当速度达到阈值时，它就能彻底冲破地球的引力，成为绕着太阳运转的行星，假如它的速度达到了16.7km/s，就能突破太阳在整个太阳系中的引力，直接冲出太阳系