地球是咱赖以生活的地儿，从 46 亿年前开始，好多生命在这儿一代代延续。人类自打出现后，就一直没停地探寻地球的秘密，不管是地球上的那些动植物，还是各种元素啥的，从微生物到古生物，好像地球上所有的秘密都慢慢被咱给弄明白了。
另外，地球自身的秘密也随着人类科学技术持续进步而逐渐被揭开。经过科学家的推算，人类了解了地球诞生的时间、地球结构的构成、生命演化的历程以及地球在宇宙中啥样。
人类踏入外太空后，拍了好多宇宙的照片。咱看到太空就是虚无的宇宙还有悬浮着的天体，就忍不住琢磨，为啥重达 60 万亿亿吨的地球老是在太空飘着，咋不往下掉呢？
【宇宙中的引力】
在地球上，啥东西都得「往下掉」。手里的玩意儿没拿住就会掉到地上，飞着的鸟儿要是被猎枪击中也会落地上。后来熟苹果掉在牛顿边上，他就整明白了引力的概念，解释了世间万物往地球表面掉是地心引力捣的鬼。
由于地球自身存在引力，故而所有东西都朝「下」掉，要是地球一下子没了引力，那保护我们的大气层就会跑掉，地球表面上的所有东西都会被地球的自转和公转给「甩出去」，所有动物、植物、建筑、人还有海水，全部都会在宇宙中不见喽。
那引力到底是啥力呢？为啥地球会有引力呢？要是用「镶嵌图」来看，地球的引力就是它自身质量让时空弯曲导致的。地球就好比放在棉花里的一颗玻璃球，把棉花压出个坑，那玻璃球周边的棉花就成了漏斗样，一定范围内的东西都会朝玻璃球滑去。因为在地球这块儿，地球质量最大，又没啥外力能抵抗住往下滑的劲儿，所以地球上所有东西都被引力给束缚住了。因而牛顿讲，是质量弄出了引力。
在太阳系里，太阳的质量占了整个太阳系的 99.86%，它就好比「最重的那颗玻璃珠」。要是把太阳当作地球的话，那太阳系里的其他天体就跟地球上的生物似的。太阳的质量形成了巨大的引力，让所有天体都围着它转。
在银河系里，像太阳系这样的星系多到数不清，虽说太阳系离银心有 2.6 万光年那么远，可银河系的质量大概是太阳的 8000 亿倍呢，因此就算太阳系很大，离银河特别远，那也还是被银河系紧紧吸住。
或许有人会说，人类没一直「往下掉」是双脚踩到了地球，那地球咋没「挨着」太阳呢？咋还围着太阳转圈圈呢？会不会是地球正在不停地靠近太阳，只是我们没察觉呢？
【牛顿大炮】
实际上，不只是地球没往太阳那边靠，太阳系也没向银河系靠。是有一种力量把引力给抵消掉了，这才让地球和太阳间的距离差不多一直那样，要不然在引力一直作用下，地球早都「没了」。要说为啥地球能按固定轨道围着太阳转，用牛顿大炮就能解释。
牛顿大炮是著名物理学家艾萨克·牛顿的一个思想实验呢。他凭借想象力阐释了行星运动的动力源头。牛顿假定，要是有一门加农炮在特别高的山上开炮，要是没有引力跟阻力，那炮弹就该沿着直线远离地球。要是有引力，炮弹的飞行路径就会是抛物线样子。炮弹发射的初速度越快，飞到坠落的时间就越久，而炮弹飞行初速度越慢，坠落的速度就越快。
发出去的炮弹受地心引力影响改变了运动轨迹，从直着飞离地球变成弯着环绕地球，可由于一开始有个初速度，所以没掉下去，就处在了能恰好摆脱地心引力却又不能彻底摆脱的状态。这时候炮弹就跟被绳子拴着的小狗似的，绕着地球转。这个恰好能让炮弹围着地球转不坠落也不飞走的速度就是宇宙第一速度。
要是初始速度特高，炮弹会沿着椭圆轨道围着地球转。要是初始速度再大些，那炮弹就能恰好完全摆脱引力，冲向遥远的外太空。能让炮弹脱离地球的速度就是第二宇宙速度。可飞出地球后，还会被太阳引力影响，不过要是这速度能快到恰好把太阳引力「抵消」掉，那这速度就是第三宇宙速度。
也就是说，科学家要是想发射个围着地球转的卫星，就得精确算出第一宇宙第一速度。要是想发射探测火星的航天器，那就得达到第二宇宙速度，要是想发射颗能飞出太阳系的探测器，那就得达到第三宇宙速度。
要是还不好想象，拿个小点的例子来说可能更清楚些。要是你掉进了一个特别大的漏斗样的坑，坡特陡，想直接往上爬，就会因引力又掉回坑。要是你顺着漏斗坑的内壁转圈跑，就能螺旋着上去。可要是你跑得太慢，还是会掉下去，跑得挺快但还抵不过引力，就会老转圈上不去。要是你跑得够快，就能顺顺利利从坑底跑到坑外面去。
月亮咋就围着地球转呢？地球咋就围着太阳转呢？太阳系咋又围着银河系转呢？那都是因为它们各自处在一个能恰好抵消引力的运动速度上，这样就既不会飞出轨道，也不会被引力全给牵制住。
因为引力大小受物体质量影响，所以肯定是得先知道地球质量才能算出宇宙速度的具体数。那地球质量到底咋算出来的呢？
【地球质量有多难「秤」？】
两百多年前，人类自然科学有了一定根基，那时候人们早就经测量和计算晓得了地球的半径与表面积，也通过计算清楚了地球的体积，可就是没人算出地球的质量。因为当时算质量就只有密度乘体积这个公式，可地球结构太复杂了，地心深处的结构密度根本没法晓得。故而要晓得地球的质量，还得去找新办法。发现万有引力的牛顿就被众人寄予了厚望。
牛顿发现「任何俩物体都相互吸引，引力大小跟这俩物体质量乘积成正比，跟它们中心距离平方成反比」。于是就想拿数值套进公式去算地球质量，可由于缺少两物体间的引力数值，结果失败了。
后来，法国的科学家布格尔爬到高山上去，用「铅垂线法」去算高山跟铅球间的引力，想着拿这个数值去补上牛顿构想里缺的那个数，进而算出地球的质量。可因为高山和铅球间的引力实在太小了，再加上风啊还有其他一些因素，让数据结果受到很大影响，这样一来，测算地球质量的希望又一次落空了。
有人讲过，人类永远都不可能晓得地球的质量。可没多久，有个科学家搞出个扭秤把这说法给破了，那就是英国的科学家亨利·卡文迪许。
【地球的质量】
科学家算出来地球质量大概是 5.965102?千克，也就是 60 万亿亿吨呢。这么大的数，又没电子秤啥的，那科学家咋算出来的呢？可厉害的是，早在 1798 年，两百多年前，英国科学家亨利·卡文迪许就用扭秤把地球质量给「称」出来了。不过「称地球」可不容易，他那时候是最有影响力的科学家之一，都花了将近 50 年才「称」出来。
「叫地球」那可是当时让科学家特别感兴趣的难题之一，亨利·卡文迪也被这问题勾着。在 1750 年，他听说剑桥大学弄出来了一套测量引力的新玩意儿，就专门跑去学。学完后，亨利·卡文迪琢磨出了另一种测量引力的办法：拿丝线吊起一个两头挂着一样重小铅球的「哑铃」，接着让两个大铅球凑近，在引力作用下，「哑铃」会转圈，细线会扭起来，细线扭的程度能体现引力大小。
按理来说，用这样的原理求出的数值是能证明地球的引力的，进而就能通过带入数值算出地球质量大小。可就是因为那细线太小了，用肉眼基本瞧不见它扭动的程度。后来亨利·卡文迪有次出去，瞧见几个小朋友拿镜子反射太阳光，那镜子反射出的光斑在阴影里特别显眼，他也就因此受到启发，对自己做的引力装置进行了改造。
回到实验室后，亨利·卡文迪把一个小镜子固定在细线上，要是细线扭动，那镜子反射的光斑在相应刻度尺上就会挪动，这挪动的距离就是细线扭动的程度。就这么一小块镜子，让装置的灵敏度大大提升了。接着，亨利·卡文迪还用别的办法改进了装置的毛病，确保数据测算准确，后来这套不断改进直到能测算出引力的仪器，被大家叫做「扭秤」。
1798 年，六十七岁的亨利·卡文迪靠着扭秤测出了引力，接着依照牛顿万有引力定律算出了地球的质量，把困扰人类好些个世纪的难题给解开了。他还因为是头一个算出地球质量的，被称作「第一个称地球的人」。
【结论】
生活里呀，好多现象都被咱给忽略掉了，像太阳咋就东升西落呢？世间万物咋都往下掉呢？猎豹咋就比人运动速度快呢？鱼上岸咋就会死呢？虽说现在科学把这些个问题都逐个解答了，可在老早的几百年前，没人能讲出个所以然来。这好几百年，经过一代又一代人类的求知与探索，人类慢慢就揭开了生活里常见的那些真相，逐步找到了事物规律的答案，能说就是求知欲和好奇心促使科学发展起来的。
知道了人类进步的缘由后，咱们还该不该照旧「顺理成章」地瞧着身边的东西呢？能不能用批判性思维去对待生活里的所有呢？或许，经我们仔细打量，身边的事物以及常见的现象都会变成我们找到下一个秘密的入口，每个平常人都有机会成为推动人类文明进步的先行者。
