宇宙中的星球为何都悬浮在太空,而没有掉下去?

发布者:泰山顶上 2022-12-30 14:34

简单地回答:在太空中并不存在我们日常生活中所谓的“上下”,就算是星球想掉下去,但往哪里掉呢?

另外,星球所谓的悬浮,也只是我们的一种错觉罢了。事实上,星球并不是真的悬浮在太空中,而是真的一直在坠落。具体怎么回事呢?

首先说一下力和运动的关系。古代学者亚里士多德认为,力是维持物体运动的原因,也就是说,物体要想运动必须有力参与进来。

但牛顿第一定律告诉我们,并不是那样的,运动并不一定需要力的参与,只有运动状态改变时才需要力的参与。

也就是说:力是改变一个物体运动状态的原因,而不是物体运动的原因。比如说,只要合力为零,物体就能一直保持静止或者匀速直线运动。

明白了这点,再来看看星球“漂浮”的问题。

日常我们感受到物体往下掉,那是因为地球引力的原因,我们所说的“下”都默认为指向地心。

上升到太空的高度,地球等天体同样受到引力作用。比如说地球时刻受到太阳引力,正如我们时刻受到地球引力一样。所以,其实地球一直在朝向太阳的方向坠落。

不同的是,地球等天体一直在运动中,而且运动速度很快。地球并不是垂直向太阳方向坠落,地球有“切线”方向的速度,所以,地球并不会坠落到太阳上面,而是围绕太阳运动,看起来像是漂浮在太空。

所谓的“漂浮”只是因为我们生活在狭小空间里的错觉而已!

而爱因斯坦提出了一个完全颠覆我们传统认知的时空观,相对时空观,重新诠释了星球的“漂浮”。

广义相对论认为,时空并不是绝对的,也不是一成不变的,而是相对的。而所谓的引力其实是不存在的,引力只是时空弯曲的表象而已。

任何有质量的物体都会影响周围的时空,造成时空的压缩,拉扯。就像弹性布料那样(实际上用弹性布料诠释时空压缩并不严谨,只是为了简单通俗)。当有物体在被压缩的时空周围出现时,就会沿着压缩的时空运动。如下图:

以三维空间的视角来看,运动的物体走的是曲线,但是从四维时空视角来看,物体走的是直线,也就是测地线(四维时空中两点的最短距离)。四维时空中的直线与三维时空的直线并不一样,两者有本质区别。

所以,从广义相对论的角度来理解星球的漂浮,其实星球都被弯曲的时空“拖着”,一直在沿着四维时空的最短距离(测地线)运动!

大家都在看

  • 探索宇宙的奥秘:浩瀚星空藏无尽未知

    探索宇宙的奥秘:浩瀚星空藏无尽未知 本文由AI创作 抬头仰望深夜星空,漫天星辰静谧闪烁,浩瀚苍穹无边无际。渺小的我们望着这片深邃夜空,总会心生疑惑:宇宙从何处诞生,到底有多大?星河之中是否存在其他生命?无数神秘谜题,深深吸引人类不断探索追 ... 宇宙探索05-10

  • 宇宙探索·暗能量之谜:推动宇宙加速膨胀的隐形力量

    宇宙探索·暗能量之谜:推动宇宙加速膨胀的隐形力量 宇宙探索·暗能量之谜:推动宇宙加速膨胀的隐形力量一个令整个物理学界困惑的发现1998年,两个独立研究团队在观测遥远的Ia型超新星时,发现了一个令所有人震惊的事实:宇宙的膨胀速度不仅没有因为引力而减缓,反而在 ... 宇宙探索05-10

  • 科学家发现“太空捷径”,探索新宇宙!

    科学家发现“太空捷径”,探索新宇宙! 科学家意外发现"太空捷径"。星辰视频。往返火星仅需五个月,科学家意外发现"太空捷径"或颠覆传统认知。一项发表于《宇航学报》的研究揭示,通过分析近地小行星2001CA21的早期轨道数据,科学家意外找 ... 宇宙探索05-09

  • 宇宙探索·星系演化:宇宙岛的百亿年传奇

    宇宙探索·星系演化:宇宙岛的百亿年传奇 星系演化:宇宙岛的百亿年传奇当你在晴朗的夜晚仰望星空,用望远镜指向仙女座方向,你会看到一团模糊的光斑——那是距离我们254万光年的仙女座星系(M31)。它和我们的银河系一样,是一个由数千亿颗恒星组成的巨大&# ... 宇宙探索05-09

  • 宇宙探索·行星状星云:垂死恒星的华丽谢幕

    宇宙探索·行星状星云:垂死恒星的华丽谢幕 宇宙探索·行星状星云:垂死恒星的华丽谢幕它的名字是一个美丽的历史误会。18世纪的威廉·赫歇尔用望远镜观察时,觉得这些天体圆润而朦胧,酷似他刚发现的天王星(当时称为"行星")。于是他将其命名为" ... 宇宙探索05-07

  • 宇宙探索·回旋加速辐射:宇宙中的天然粒子加速器

    宇宙探索·回旋加速辐射:宇宙中的天然粒子加速器 宇宙探索·回旋加速辐射:宇宙中的天然粒子加速器当你在地球上用粒子加速器把质子加速到接近光速,需要建造长达几十公里的巨型装置。而在宇宙中,天然的"粒子加速器"遍布各处——从脉冲星的磁层到星系中心的 ... 宇宙探索05-07

  • 宇宙探索·暗流宇宙:宇宙深处的神秘漂移

    宇宙探索·暗流宇宙:宇宙深处的神秘漂移 宇宙探索·暗流宇宙:宇宙深处的神秘漂移2008年,一组天文学家在分析WMAP卫星的宇宙微波背景辐射(CMB)数据时,发现了一个令人不安的现象:成群的星系团似乎正在以惊人的速度——每秒约1000公里——朝宇宙中同一个 ... 宇宙探索05-07

  • 人类为什么要探索宇宙?

    人类为什么要探索宇宙? 你有没有想过一个细思极恐的问题:我们用詹姆斯・韦伯望远镜能看到 135 亿光年外的星系,能拍到黑洞的照片,能把探测器送到火星和冥王星。但我们,永远也飞不出太阳系。这不是科幻小说里的悲观预言,而是基于现有物 ... 宇宙探索05-04

  • 探索宇宙秘境:我国正式启动地外生命探寻工程

    探索宇宙秘境:我国正式启动地外生命探寻工程 探索宇宙秘境:我国正式启动地外生命探寻工程2024年10月,我国发布《国家空间科学中长期发展规划(2024—2050年)》,明确将“地外生命探寻”列为核心任务,正式开启迈向宇宙深处、寻找生命踪迹的科学征程 。这是我 ... 宇宙探索04-30

  • 4.2万亿个粒子构建数字虚拟宇宙 “千衍”助力天文探索

    4.2万亿个粒子构建数字虚拟宇宙 “千衍”助力天文探索 今天(23日),中国科学院国家天文台发布宇宙学模拟项目“千衍”。由中国科学家领衔的国际团队成功在超级计算机中构建出一个数字虚拟宇宙,为人类探索宇宙奥秘、研究宇宙的演化历史提供了强大的数字工具。中国科学家 ... 宇宙探索04-25