地球重达60万亿亿吨,为啥却飘在太空中,而不向下坠落?
根据科学家的研究我们能够知道,地球是一颗美丽的蓝色星球,在地球上生活着各种各样的生物,有海洋生物,有陆地生物,有两栖生物和微生物等等,人类作为地球上最有智慧的生命,从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘,经过几千年的科技发展,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度很快,当人类走出地球之后,人类才真正看清楚地球的全貌,从太空中看地球,蓝色的海洋占据了大部分的面积,白色的云层在地球表面流动,陆地则呈现出各种不同的颜色和形状。在太空中,我们能够看到地球上的大型地貌,比如说雄伟的山脉、广袤的沙漠、茂密的森林等。
除了地球之外,我们还能够看到月球,月球表面布满了大大小小的撞击坑,还有广阔的平原、高耸的山脉以及深邃的峡谷。这些地貌是月球在漫长的历史中受到小行星和彗星撞击以及内部地质活动的结果。在月球上可以看到地球悬挂在天空中,比在地球上看到的月亮要大得多,而且还能看到地球的自转和云层的变化。在太阳系中一共有八大行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,在海王星的外面还有一颗冥王星,曾经冥王星也属于一颗行星,但是后来科学家认为冥王星的体积和质量都太小了,于是将它踢出了行星的行列。
在八大行星当中,地球是唯一一颗诞生了生命的星球,从太空中看,地球优雅的漂浮在太空中,没有向下坠落,这到底是为什么?要知道地球重约60万亿亿吨,看到这里,相信很多人都会产生一个疑问,地球的重量是如何计算出来的?其实地球的重量是根据万有引力定律计算出来的,在1798年的时候,英国科学家亨利·卡文迪许通过扭秤实验测量出了万有引力常量。根据万有引力定律(其中F是两个物体间的引力,M和m分别是两个物体的质量,r是它们质心的距离),在地球表面,物体所受重力近似等于地球对物体的万有引力,这种计算方法依赖于对相关物理量的精确测量。
这么重的地球,是什么样的力量让它能够一直悬浮在宇宙中?对此著名的物理学家牛顿早已经给出了答案,俗话说天不生牛顿,万古如长夜,牛顿对人类科学发展的贡献非常大,牛顿提出了牛顿运动定律和万有引力定律,构建了经典力学的基本框架,统一了天地间的力学规律,使人们能够精确地描述和预测物体的运动,为现代工程技术和航天航空等领域奠定了理论基础。牛顿通过三棱镜实验发现了光的色散现象,揭示了白光是由多种颜色光混合而成的,还提出了光的微粒说,对光学的发展产生了深远影响。牛顿强调将实验观察与数学推理相结合,通过归纳法从实验中总结规律,再用演绎法推导出具体结论,这种科学方法为后世科学研究树立了典范,促进了科学研究方法的规范化和科学化。
牛顿认为重并不意味着会坠落,重量是物体受到引力作用的力,但是太空近似真空,没有上下之分,地球也并不是漂浮在某个表面,而是沿着轨道绕太阳运动,处于动态平衡,或者说地球一直在向太阳坠落,至于为什么太阳的引力没有将地球拽走,是因为向心力,地球以每秒29.78公里的速度绕太阳公转,公转轨道近似圆形,由此产生的离心力和太阳引力正好达到了平衡,在地球公转速度基本永恒不变的情况下,地球就变成了太阳的一颗卫星。根据牛顿第一定律,地球只会继续保持运动状态,除非被外力改变,但是太空没有摩擦, 地球也没有阻力,所以从46亿年地球诞生时的角动量。
足够它永远绕太阳转下去,就算太阳引力突然消失,地球也只是沿着切线飞出去,继续在宇宙中漂浮,根据爱因斯坦的广义相对论对引力给出了更加深刻的解释,广义相对论认为,物质和能量会使得时空发生弯曲,地球等天体在弯曲的时空里面沿着测地线运动,测地线是时空弯曲时物体运动的最短路径,类似于平面上的直线,在这种理论下,地球并不是受到某种神秘的引力而是绕太阳运动,因为太阳巨大的质量使周围的时空发生了弯曲,地球只能够沿着弯曲时空的测地线做惯性运动,从而形成了围绕太阳的公转轨道,从这个角度来看,地球在宇宙中漂浮是弯曲时空背景下的一种自然运动状态,是时空结构和地球自身运动相互作用的结果。
通过科学家的研究发现,地球除了受到太阳引力之外,还受到了其它引力的作用,比如说月球对地球也有引力,这导致地球上的潮汐现象,然而月球的质量远小于太阳,它对地球运动轨道的影响相对较小,众多天体的引力相互交织、相互影响,但是在整体上,地球所处的太阳系以及更广阔的宇宙环境中,各个引力相互平衡和制约,使得地球能够保持相对稳定的位置和轨道。为什么说宇宙中没有上下左右之分呢?这其实和参照物有关系,在宇宙中,不存在一个绝对静止的参考系来定义统一的方向,在地球上,我们以地球表面为参考,根据重力方向确定上下,根据地磁或其它地标确定左右。
但是在宇宙中,每一个天体都在不断的运动,没有一个固定的、通用的参考点,比如说对于地球上的人来说,向上就是远离地心的方向,但是对于太空中的宇航员来说,从不同的角度看地球,上和下的方向就会不同,这取决于他们所在的位置和观察角度,从宏观尺度来看,宇宙空间在各个方向上的性质是相同的,没有任何一个方向具有特殊的物理性质或标志可以用来定义绝对方向。无论从哪个方向观测宇宙,在大尺度上都会发现相似的星系分布、宇宙微波背景辐射等。没有特定的方向可以被单独区分出来作为绝对的“上”“下”“左”“右”,各个方向在物理规律上是等价的。
在宇宙中不同的天体产生的引力方向都是不同的,每一个天体都有自己的引力场,物体在这些引力场的作用下运动,其运动方向取决于多个引力源的综合作用,而不是单一的、固定的方向,比如说在太阳系中,行星受到太阳引力以及其他行星引力的影响,它们的运动轨迹是复杂的曲线,很难用简单的上下左右来描述。而且地球不仅仅在围绕太阳转动,它还随着太阳围绕银河系中心公转,速度大约是每秒220公里,周期大约是2.5亿年,银河系中心的黑洞引力,相当于440万个太阳,整个银河系都在围绕中心的黑洞转动。
银河系属于本星系群,本星系群包含了大约50个星系,其中仙女座星系和银河系是两个最大的星系,银河系和仙女座星系以及其他星系之间存在着相互的引力作用,它们在本星系群内相互绕转、靠近或远离,目前观测到银河系和仙女座星系正在以大约每秒110千米的速度相互靠近,预计在数十亿年后会发生碰撞融合,但是这并不意味着围绕某个中心转动,而是星系之间在引力作用下的相对运动,在更大的尺度上,银河系随着本星系群一起在宇宙中运动。宇宙中存在着巨大的星系团、超星系团等结构,本星系群位于室女座超星系团的边缘。银河系在室女座超星系团的引力影响下,以及受到周围其他星系团和超星系团的引力作用,在宇宙中不断运动。
然而,宇宙中并没有一个明确的、像银河系中心对于太阳系那样的绝对中心让银河系围绕其转动。这是因为宇宙在大尺度上是均匀且各向同性的,没有一个特殊的点可以作为整个宇宙的中心。银河系的运动是在宇宙物质分布的引力场综合作用下的复杂运动,它既有相对于本星系群内其他星系的运动,也有随着本星系群在更大尺度的宇宙结构中的整体运动。目前人类能够观测到的宇宙直径大约是930亿光年,这个范围并不是宇宙的全部,宇宙到底有多大?现在科学家也在积极的研究当中,不少科学家认为,我们所观测到的宇宙,其实都在向一个中心点坠落,这个中心点到底在哪里?目前科学家还在研究当中。
小编认为,人类作为地球上最有智慧的生命,人类的科技在不断的进步和发展,虽然现在人类还没有办法解开宇宙中所有的奥秘,但是人类一直都在不断的努力,未来随着人类科技的发展,人类或许真的能够解开宇宙中更多的奥秘,到时候我们就能够知道宇宙的运行规律是什么样子的?小编希望人类能够早日实现自己的梦想,能够在宇宙中长久的发展下去,对此,大家有什么想说的吗?
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