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地球懸浮在宇宙中,假如地球掉下去,它會掉到哪裏去?

2024-10-15科學

古時候呀,因為人類的科技沒那麽發達,所以古代好多人都相信地平說呢,這地平說就覺得大地是平的。後來呢,有人提出了地圓說,說大地是個球體。可在那時候呀,好多人都不相信地球是圓的。現在我們經過研究發現,宇宙裏大部份天體都是球狀的。既然這樣,那要是站在地球下面的物體咋不會掉下去呢?從地球儀上我們能看出來,住在北半球的人是頭朝上的,住在南半球的人呢,是頭朝下的,那南半球的人為啥不會掉下去呢?在我們的印象裏,掉下去就是從高的地方掉到低的地方,其實這個原理早在 1687 年就被牛頓給解決啦,那會兒牛頓提出了萬有重力定律。

咱都知道,按照牛頓的萬有重力定律來講哈,宇宙裏任意兩個物體之間都有相互作用的力呢,這力跟兩個物體質素的乘積是成正比的,跟兩個物體之間距離的平方是成反比的,這就是萬有重力定律啦。而且咱還能明白,只要是有質素的物體就都有重力,物體質素越大,重力也就越大。牛頓的萬有重力呀,不但說明了行星運動的軌域,還指出木星、土星的衛星圍繞行星也有同樣的運動規律呢,同時也解釋了彗星的運動軌跡和地球上的潮汐現象。萬有重力定律就像是給人類開啟了宇宙的大門,讓人類曉得宇宙中天體的基本運動規律啦。牛頓的萬有重力定律跟運動三定律一起構成了牛頓力學體系,這個體系又被叫做經典力學。

一說起萬有重力定律呀,好多人就會聯想到蘋果呢。小時候我們就知道,牛頓是被蘋果砸到腦袋後,才發現了萬有重力定律。不過依據英國的歷史資料來講,牛頓說自己看到蘋果從樹上掉到地上,沒砸到自己腦袋上。而且牛頓能發現萬有重力可不僅僅是因為蘋果哦。牛頓曾經說過:我比別人看得遠,那是因為我站在巨人的肩膀上。在牛頓之前,哥白尼、伽利略已經給人類科學作出了很大的貢獻啦。牛頓是在前輩的基礎上提出了萬有重力定律,如果沒有哥白尼、伽利略等物理學家,牛頓或許就不會想到萬有重力呢。萬有重力定律告訴我們,任何物體都會受到萬有重力的影響,在地球重力的作用下,所有物體都會朝著地球質素的中心掉落。

這個指向地球質素中心的方向是下方,那相反方向就是上方啦。在重力影響下,地球上的所有物體都會被吸在地球上,就算掉下去,也只能掉到地面上。不過看到這兒呢,相信好多人會有疑問,為啥我們沒有頭朝下的感覺呢?不管在地球的哪個方位,我們都覺得自己頭是朝上的。據科學家研究,人類對外部的感知主要來自大腦判斷。我們的大腦在判斷自身是否處於平衡狀態時,主要透過兩個系統來完成,第一個是視覺系統,第二個是前庭系統。簡單講,視覺系統就是對周圍事物的觀測,當看到地球上所有物體都朝一個方向時,我們就會認為自己頭朝上。

前庭系統主要靠感應空間力場呢,通常情況下,它會覺得作用在自身最大力的方向是朝下的。這就意味著不管我們在地球的哪個地方,看到的大部份物體都是自上而下的,而且在地球上感受到的最大力就是重力,所以我們的前庭系統會告知我們頭朝上、腳朝下。要是我們不走出地球,就永遠不會覺得自己頭朝下,除非處於失重狀態,那時我們的視覺系統和前庭系統就會有矛盾,會感覺惡心頭暈。只有在重力條件下,視覺系統和前庭系統才是一致的,這樣我們才能在地球上穩定生活。

既然地球上的物體只能掉到地面上,那月球和地球要是掉下去,會掉到哪兒呢?很多人晚上都能看到一輪明月掛在天上,要是按照在地球上的視角來判斷,那月球是不是比地球高呢?實際上宇宙中天體的高度都是一樣的。要是我們站在月球上看地球,看到的就是地球比月球高,月球是地球的衛星,它和地球上的人造衛星一樣,都圍著地球轉,只是人造衛星離地球更近,從幾百公裏到幾萬公裏都有,而月球離地球遠些,大概有 38.4 萬公裏,我們看到月球在地球上方,是因為在地球上的角度不同,才會有這樣的視覺效果。

要是依照牛頓的萬有重力定律來講呀,那地球和月球要是掉下去的話,就只能掉到太陽上去啦,因為在太陽系裏呀,太陽的質素是最大的,所以它的重力也就最大啦,那強大的重力能把八大行星以及其他物質全都給吸引過來呢。而八大行星和其他物質為了不被太陽給吞了,就只能一直不停地自轉和公轉啦,自轉和公轉能產生離心力,離心力和重力相互抵消掉,所以八大行星就能穩定地圍著太陽轉啦。要是八大行星突然不轉了,那八大行星就會掉到太陽上面去啦。看到這兒,相信好多人都會有個疑問,為啥地球不會掉到下面呢?從科學家拍到的照片我們能知道,天體下面是空空的,而且上面和下面都黑乎乎的,這是不是說天體就漂浮在宇宙中呢?

一直以來呀,人類都覺得咱的天體是懸浮在天上的,其實這就是個錯覺啦。那個著名的物理學家愛因斯坦說呀,質素小的天體圍著質素大的天體轉,是因為宇宙像一張超級大的薄膜,所有天體都靠著這張薄膜呢。質素大的天體會把宇宙薄膜壓彎,所以質素小的天體就圍著大質素天體轉啦。要是按照愛因斯坦的理論呢,那宇宙中的天體可不是懸浮在空中哦,而是依附在宇宙薄膜上呢,只是我們看不見這個宇宙薄膜罷了。科學家研究後發現,星球其實一直都在往下掉呢,咱的地球一直都朝著太陽的方向掉呢,不一樣的是,地球和其他天體都在運動著,而且運動速度還挺快的。

地球可不是垂直朝著太陽掉下去哦,它有沿著切線方向的速度呢,所以不會掉到太陽上去,而是繞著太陽轉呀,這就看著好像在宇宙中飄著似的。其實所謂的飄也就是因為我們生活在狹小空間裏產生的錯覺罷了。要是沒有愛因斯坦,那人類還以為宇宙有上下呢。按照愛因斯坦的說法,宇宙其實是個平面,沒上下之分的。我們看到的星球懸浮那就是假象,這假象把我們眼睛都給騙了。就好比你走在大街上,路邊撿塊石頭往前扔,會發現石頭往前飛出一段距離後就掉到地上了,然後你再撿起那塊落下的石頭,用更大勁繼續往前扔,石頭還是會掉到地上,只是飛得更遠了。

要是你有特別大的勁兒,你扔石頭的勁兒越大,就會發現石頭飛得越遠。要是你的勁兒超過了那個關鍵值,石頭就不會掉地上啦,而是一直繞著地球飛,變成地球的衛星,那石頭就跟在宇宙裏飄著似的,跟星球一樣。咱看到的那些天體也是這樣的。科學家研究後知道,月球在往地球這兒掉,地球在往太陽那兒掉,太陽在往銀河系中心掉,銀河系在往本星系群掉,本星系群在往室女座超星系團掉,而室女座超星系團又在往更大的星系掉,最後天體應該都得掉到宇宙中心的那個奇異點上。

奇異點呢,就是個質素超無敵大、能量老厲害啦、密度大得很、熱量那叫一個高、體積卻小得不得了的點。這點一爆炸呀,宇宙就跟坐火箭似的往四周膨脹,花了 138 億年呢,才膨脹成咱們現在看到的那個樣兒。宇宙裏的那些天體呀,都是在宇宙大爆炸之後才冒出來的。現在科學家可忙著研究宇宙誕生的奧秘呢,不過宇宙的中心到底是不是一個奇異點,科學家還搞不太清楚。但科學家能確定的是,天體確實會朝著重力超級大的中心跑。科學家研究後發現,在離地球 1.5 億光年遠的外面,有個超大的重力中心,這重力中心的重力比銀河系中心黑洞的重力還強呢,而且科學家還瞧見了,銀河系周圍好幾個星系都在圍著這個重力中心轉呢。

現在科學家還不太清楚這個超大型的重力中心究竟是什麽呢?不過他們把這個巨大的重力中心叫做巨引源。科學家覺得,銀河系周邊大部份其他星系都在圍繞著這個巨引源運動。科學家經過一番計算後得出,這個巨引源的重力範圍起碼達到了幾億光年。以我們如今的科技水平,壓根沒辦法看到這個巨引源到底是個啥天體。不過人類可是地球上最有智慧的生命呀,人類的科技一直在不斷進步和發展呢。未來隨著人類科技的提升,搞不好人類就能解開這個巨引源的奧秘啦。不過按照科學家對宇宙的認知來看,我們能知道,宇宙中天體的質素越大,它的重力也就越大,在宇宙中目前科學家發現黑洞的重力是最強大的。

厲害的重力能把宇宙裏所有天體都給吞了,光都沒法從黑洞重力那逃走。宇宙裏有小質素黑洞,也有大質素黑洞。其實黑洞剛誕生那會兒,質素沒那麽大,可它在移動過程中會一直吞其他物質讓自己質素變大。而且黑洞跟另一個黑洞相遇時,倆黑洞會融合成一個更大的黑洞,這就讓黑洞的重力越來越強。科學家研究發現,銀河系和仙女座星系已經開始融合啦,37 億年後,兩個星系正式開始融化,到時候星系中心那兩個巨大黑洞也會融合成一個更大的黑洞,這顆黑洞的重力能控制銀河系和仙女座星系一起運動。

37 億年對人類而言那可是相當遙遠啊。要是人類文明能發展到 37 億年之後,或許就能瞧見那兩個星系融合啦。可 37 億年對人類來說是個超級大考驗呢,得知道太陽留給人類的時間可能也就只剩 10 億年啦。因為 10 億年之後,太陽的亮度會增加 10%,那時候太陽溫度也會升高,這就會讓地球上的水資源都被太陽給蒸發掉,沒了水資源,地球上的生物都得死。人類要想長久發展下去,就得提前做好準備。所以呀,小編希望人類文明能長久發展,也希望人類能早點解開宇宙的奧秘,對此,大家有啥想說的不?