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回顾:每秒360公里,地球正在高速穿越宇宙空间,人类却「毫无感觉」

2024-10-27科学

从哲学角度来讲,世界上的万事万物都处于运动当中, 没有绝对静止的物体存在

这种说法一定程度上适用于科学,比如我们所在的地球就在不断地运动。

人类唯一的家园

除了它自身的公转和自转之外,地球还在 以每秒360公里的速度穿越宇宙空间 ,可为何我们却没有丝毫感觉?

高速移动的地球

在此之前我们先来看看,为什么会有地球高速穿越宇宙空间的说法。

我们要知道,宇宙当中的大部分行星都或多或少地受到恒星引力的影响,形成了一个恒星系统。

而恒星系统又受到更大的引力牵引,形成一个大型的星系。

太阳系结构

比如我们所在的地球就受到太阳的引力作用,与其他行星组成了 太阳系

此时,地球围绕太阳旋转一周的时间大约为365天,它在整个太阳系当中的周转速度大约为30千米每秒,相当于光速的万分之一。

而太阳系所处的银河系又有着庞大的引力作用,为了抵消银河系中心的巨大的引力,太阳系不得不带着自己的行星们围绕着银河系旋转。

此时我们可以将太阳系想象为地球,而银河系的中心就是太阳,我们必须围绕着它转动。

银河系结构

所以,太阳系看似一成不变,实则它每时每刻都在 穿越宇宙空间 ,我们所在的地球也在不断变换位置。

太阳系围绕银河系转动的周期为2.5亿年,将这个旋转和周期和太阳系沿线的路径距离换算,地球正在 以每秒360公里的速度穿越宇宙空间

这个速度是什么概念呢?我国运营的高铁速度大约为每小时300公里到360公里之间。

即使是每小时行驶80公里的汽车,在起步的时候,我们也能够感受到强烈的 推背感

推背感

为何这样的速度我们会毫无感觉?而且从科学的角度来讲,如果人类处于超音速的状态下,对身体损耗太大,速度越快危险性也就越大。

音速大约为每秒0.34公里,而地球穿越宇宙空间的速度是前者的 100多倍 ,理论上来讲人类早就七窍流血而死了。

地球的速度快得很

我们恰恰相反,不仅感受不到,而且还在地球上生活得很舒适。

对于这样的问题,其实和为什么在高铁上起跳的落地点还是原地的疑问是一样的。

速度和人类的感觉

此前,网络上有个段子声称,既然有坐地日行八万里的说法,只要自己不断往天上跳,那么自己就能够在一天内周游全世界。

地球运动

不管是高铁问题还是后者,都忽略了力所特有的惯性,我们身处在地球上,即使你站立不动,也并不意味着就是静止状态。

正如之前所说,没有物体是绝对静止的,当高铁运行的时候,你的速度其实是和高铁相当。

当你跳起来之后,惯性会让你的速度在短时间内保持, 落脚点 自然就是原地了。

而起步的推背感和降速的前摇,都是为了调整乘客和移动物体的速度差异,达到一种相对静止的状态。

同样的道理,地球在运动的时候,其实是带着我们一起的,受到重力的影响我们自然也就感受不到了。

地球受力分析

此外,想要判断一个物体是否处于运动当中,需要一个速度不同的参照物,整个太阳系的物体运动速度都相同,我们又怎么可能轻易判断出地球是在高速运动呢?

科学家之所以能够观察到地球在高速运动,其原因有两点。

第一,太阳系之外的其他 恒星系统 的周转速度有所不同,它们或多或少地在偏离我们,可以据此判断出太阳系并不是静止的。

而具体的周转速度则需要根据宇宙微波背景辐射来测量,它是宇宙大爆炸时期遗留下来的 引力波辐射

宇宙元素分析

它的位置是固定的,当有物体发生偏转移动的时候,只需要观察微波背景辐射的位置,就能判断出移动的 距离和数值

打个比方,宇宙微波背景就好像一张白纸,而地球就像是白纸上的一个黑点,地球在移动的时候,会在其中留下「足迹」,衡量这个足迹的长短,就能很容易测量出相关数值。

上世纪,发现宇宙微波背景辐射的科学家,也因此名声大噪,获得了 诺贝尔奖

当然,宇宙微波背景辐射的应用范围非常广阔,测量天体的移动只不过是它的一小部分职能。

宇宙微波背景辐射

比如,它还被科学家用于测量宇宙的红移。

简单来讲,宇宙就是一个 不断膨胀 的气球,而当中的星体就是气球的杂质,随着宇宙不断膨胀,不同星体的间隔会越来越大,宇宙物质也会变得更加稀疏。

最后,我们在这样的速度下已久相安无事,主要还是地球的重力、磁场、引力等因素的 保护作用

同样的,飞行在地球轨道的人类飞行器受到地球的引力影响,也会跟着穿越宇宙空间。

上世纪,美国向太空发射了 旅行者姐妹号 ,目的是探索太阳系以外的太空,如今出现了电力供应不足的问题,可能会陷入永久的沉睡。

旅行者姐妹号

假如旅行者姐妹号没有受到其他恒星系统的吸引,那么2亿年后,那个黄金制作的包含人类信息的唱片,又会回到太阳系当中。

银河系的引力

看到这里很多朋友可能会有这样一个疑问,太阳系之所以能够形成,是因为中心有太阳的引力作用。

而银河系中心似乎并没有物质存在,那么 银河系 的引力又是从何而来的呢?

银河系的中心,又被科学家称为银心,它的直径大约有2万光年,厚度约为1万光年,是一个散发着光芒的区域。

银河系结构

科学家猜测,银心当中存在有大质量的黑洞和密集分布的恒星。

根据反馈的数据结果猜测,银心大约每立方光年就含有 29万颗恒星 ,其中大约存在4200万颗恒星。

这些恒星受到中心的大型黑洞的影响,围绕着黑洞做高速周转运动,并且恒星之间紧密相连。

此时的银心就像是一个巨大的吸盘,将直径10万光年范围的星系都给吸引了过来,形成了银河系。

对于人类而言,分布如此密集的恒星无疑是 灾难性的 ,别看银心如此美丽,当中的温度能够让一艘飞船顷刻融化。

而银心的巨大黑洞质量大约为400万个太阳质量,超过地球质量的上亿倍。

黑洞

当然,这只不过是一种可能性的猜测,根据目前已有的数据得出的结论,毕竟谁也没有去银河系的中心看过。

该说法还需要更多的证据做支撑,不过仍旧是目前最主流的说法。

此前,科学家还在银河系中观测到了大型的 费米气泡 的存在,它们不断往外延伸,速度非常快。

科学家猜测,银心中的黑洞附近可能存在接近光速的巨型喷流,而当中的恒星就是从喷流产生的。

巨型喷流

总之,庞大的宇宙非常的神秘,它的存在还需要我们一代又一代人的努力,相信在不远的未来,我们终将认知宇宙的全貌。