「我已出舱，感觉良好」，2008年9月27日翟志刚成为第一个出舱活动的中国人，他的一小步也成为了我们中国人探索太空的一大步。 后来回到地球，翟志刚说当时看着地球和飞船都悬浮着，就连自己也飘在空中，是真怕地球飘跑了自己回不去。
从太空观察，不仅是地球，就连太阳、月亮等所有天体都在太空中飘着，地球的质量约为5.97 x 10^24 千克，换算下来约为60万亿亿吨，为啥它还能飘在太空中呢？
谁给地球称的重？
1797年，亨利·卡文迪许完成了对地球密度的精确测量。 他使用的实验装置是由约翰·米切尔设计的，但米切尔在设计完成后不久去世，将装置遗留给了亨利·沃拉斯顿。最终，沃拉斯顿将装置转送给了卡文迪许。
这个实验装置由两个重达350磅的铅球和扭秤系统组成。扭秤中间有个小镜子，通过平行光照射镜子可以在地面投射一个光点，通过观察光点在远处标记位置的移动，他能够量化扭秤的微小偏转。 卡文迪许的目标是测量两个铅球之间的引力吸引力，以此来推断地球的平均密度。 为了消除气流干扰对实验结果的影响，卡文迪许将装置安装在一个不透风的房间内，自己则在室外使用望远镜观测扭秤的变化。
他观察到，当两个铅球靠近时，它们之间的引力会导致扭秤系统发生微小的转动。这样，他将微小的引力变化转化为光点位置的显著变化， 从而能够测量和计算出引力常量G约为（6.754±0.041）×10^-11 N·m^2/kg^2。 这个数值是通过他的实验测量和计算得出的，并在物理学中广泛接受和使用。 通过万有引力常数，他就可以算出地球的平均密度为5500千克/立方米。
卡文迪许的实验结果被提交给了皇家学会，并在1798年发表了相关报告。 他得出的地球密度值被认为相对准确，这一测量被视为开创了"弱力测量的新时代"。 然而，卡文迪许当时主要关注地球密度的测量，并没有直接涉及其他参数，如地球的质量。
后来，科学家们利用卡文迪许的地球密度测量结果，结合其他观测数据和数学计算， 通过推导和计算，地球的质量约为5.972 × 10^24千克。 那么问题来了，这么重一个地球，它为啥能「悬浮」在太空中而不掉下去？
是什么让地球悬浮？
地球能够在宇宙中悬浮的原因是由于引力的作用。
艾萨克·牛顿于1687年在他的著作【自然哲学的数学原理】中首次阐述了万有引力定律。 根据牛顿的定律，任何两个物体之间都存在着引力，这个引力的大小与它们的质量成正比，与它们之间的距离平方成反比。 换句话说，地球的质量产生了吸引力，使物体被吸引到地球表面。
然而在牛顿的时代，对于引力的本质没有确切的解释。牛顿将引力视为一种相互作用力，但他没有提供关于引力力量的具体机制或其作用原理的详细解释。 牛顿本人曾经表示，他不知道引力是如何通过空间传递的，他称其为"不可推知的行动"。 也就是说牛顿并不知道是什么在「托举」着地球。直到后来，随着爱因斯坦的相对论理论的发展，对于引力的理解发生了重大变革。
广义相对论与时空弯曲
1915年，阿尔伯特·爱因斯坦提出了广义相对论。 根据广义相对论，引力不再被看作是牛顿力学中的相互吸引，而是由时空的弯曲造成的，因为质量和能量会弯曲时空。 物体沿着弯曲的时空运动时，就好像受到一种力的作用，我们通常称之为引力。引力的本质是时空的几何结构，物体沿着时空的「弯曲路径」运动，产生了我们所感知到的引力效应。
具体而言，广义相对论认为物质和能量会改变周围的时空结构，形成一种类似于「凹陷」的时空弯曲。 在弯曲的时空中，物体受到引力的作用，沿着弯曲的路径运动。这个路径并不一定是直线，因为直线在弯曲的时空中并不是最短路径。 其他物体在这个凹陷的时空中运动时，就会沿着弯曲的路径运动，从而看起来像是受到了引力的作用，这就是所谓的几何跌落效应。
具体来说，较大质量的天体（如地球）会在周围的时空中形成一个凹陷，使得周围空间的几何形状发生变化。 其他物体在这个凹陷中会沿着弯曲的时空路径运动，就好像在一个斜坡上滚动一样。这种几何跌落效应使得物体朝向质量中心移动，即朝向凹陷的部分下降，在地球上就表现为苹果落向地面。
因此，在广义相对论的框架下，质量时空扭曲会导致物体沿着扭曲的时空路径进行几何下降。 这种几何跌落效应是引力场的一种表现形式。
行星如何漂浮？
地球作为一个具有质量的天体，在周围的时空中产生了一个凹陷，这个凹陷形成了地球的引力场，使我们能够站在地球表面上而不会飞向天空。这种引力场通过时空的弯曲，将物体牢牢地吸引在地球附近。
同时，太阳的质量在太阳系中最大，约占整个太阳系的99.86%，这使得它造成了巨大时空的弯曲，太阳系所有行星都沿着围绕太阳的椭圆轨道运动。 这个轨道实际上是行星在弯曲时空中的测地线，沿着这条路径它所需的时间最短。
简单来说，地球绕太阳公转实际上是地球受到太阳引力场的吸引而产生的，地球公转就是在朝向太阳坠落。 但同时地球也在自转，使得地球具有足够的离心力在太阳引力的作用下保持稳定的轨道。这种离心力和引力的平衡使得地球围绕太阳旋转而不会坠入太阳。
太阳凭啥「悬浮」？
日心说告诉我们，太阳是太阳系的中心，但它并非是宇宙的中心，甚至不是银河系中心 。科学家们推测银河系中心有一个超大质量黑洞，吸引着银河系所有天体围绕着银河系中心旋转，也就是太阳的公转，太阳完成一次公转所需的时间被称为太阳的银河年或太阳年。 根据目前的观测和研究，科学家估计太阳的公转周期约为大约 220-250 百万年左右。太阳的公转速度大约为每秒 220 公里（约每小时 792,000 公里）。这个公转运动使得地球以及其他行星和天体也随太阳一起绕银河系中心运动。
以此类推，整个宇宙都像是一个套娃，每个天体之上都有另一个更大的天体结构，比如地球之上有太阳系，太阳系之上有银河系，银河系与其他星系构成本星系群，本星系群又与其他50多个星系群共同构成了 本超星系团……
目前已知的最大结构是武仙－北冕座长城。它是由一系列超级星系团组成的巨大天体结构，距离地球约100亿光年。 从宏观角度看，它与其他「长城」结构组成一片，中间有着各种宇宙空洞，它上面的每一个小光点都代表一个星系，每一个大亮点都代表着一个超星系团。整个宇宙在这个尺度上看，就像是一片神经，让人对宇宙的本质浮想联翩。
结语
当我们深入探索宇宙的奥秘时，我们不禁感叹于它的无限壮丽和复杂性。 宇宙是一个巨大而神秘的舞台，充满了无数的星系、恒星、行星和其他形形色色的天体。 宇宙是什么？宇宙之外是什么？通过科学的研究和观测，我们逐渐揭开了宇宙的一些面纱，但仍然有太多未解之谜等待我们去解答……
