地球那么重,为什么会飘在太空,而不向下坠落?
地球的质量约为60万亿亿吨,这么大的质量,按理说非常重,那为什么它们能在太空中悬浮,而不向下坠落呢?
图为地球
要想弄明白这个问题,首先就要搞明白,什么是坠落?成熟的苹果因失去树枝的牵引而砸向地面,高楼的广告牌因螺丝的松动失去支撑而坠落。这些物体之所以能下坠,是因有地心引力的存在。
对于我们来说,地心就是下,地球上的任何物体都会受到引力的影响,从而向下坠落。然而在太空中,物体都处于失重状态,所有的天体都处在一个平面,并没有上下之分,你想让它坠落,那什么是上,什么是下呢?
图为太阳系
所以,对于太空中的天体来说,它们并没有下坠之说,不过它们也会受到其他星球引力的影响而向其靠近,比如月球受到地球引力的影响被紧紧束缚在地球身边,地球受到太阳引力的影响而成为太阳系大家族中的一员。
也就是说,就算它们要“下坠”,方向也是指向引力中心,而不是不存在的下方。地球要下坠,也只能坠向太阳。它们之所以能飘在太空,是因为公转速度合适,产生了离心力抵消了太阳的引力,就好比我们人类站在地面上,因为大地的支撑我们才没有掉向地球的引力中心地心。
图为引力示意图
广义相对论告诉我们,引力实质上就是时空弯曲的一种表现,天体把时空压的凹陷了进去,这样一来,就会导致小质量的物体的运动方向被改变,其他周围的小天体就会受到向凹陷区靠近的力,这就是引力。天体的质量越大,时空的弯曲程度也就越大,引力也越强。
宇宙中的天体结构大多数都是“以小带大”。一颗质量超大的恒星,带着一众行星,比如我们的太阳系,这都是由引力所决定的,而这些小的星系也会向更大的引力源靠近,从而形成一个更大的天体结构,如银河系。
图为银河系
在银河系的中心有一个质量超大的黑洞,靠着自身强大的引力,吸引着无数像太阳系这样的小星系。这就是宇宙复杂又精妙的星系系统。
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