从万有引力和时空扭曲分析地球为什么会悬浮在太空之中?

这个问题很有趣。

在回答之前,我们先来看一下牛顿运动定律。




任何物体在没有外力的作用下,始终会保持两种状态,第一个状态是静止,第二个状态是一直保持匀速直线运动。

简单点来说,宇宙空间中的任何物体,只要你不去动它,他就是始终保持以上两种状态。




而我们知道,宇宙大爆炸以后,几乎所有的宇宙天体都获得了一个初始的加速度,所以在完美状态下,我们假设地球在没有太阳引力和周围其他天体的干扰的情况下,他会一直保持匀速直线运动,也就是说,完美状态下地球也不会往下掉的,当然,也不会往上掉,往左掉,往右掉,都不会的。

但是,问题绝对不会如此简单,宇宙比我们想象的更加复杂。

牛顿的经典力学里还有一个万有引力定律,那就是宇宙中任何有质量的物体都是存在相互作用的引力,物体的质量越大,引力越大,而且,两个物体之间的距离越近,引力也会越大。也就是万有引力公式,物体相互间的引力,跟质量成正比,跟距离成反比。




在这个定律之下,我们知道太阳的质量占到整个太阳系的绝大部分,因此包括地球在内的九大行星都因质量太小而受到太阳的聚心力,这就形成了九大行星全部围绕太阳公转的现象。也就是说,如果没有太阳的引力,地球在获得初始一个初始速度以后,他会一直沿着一条非常笔直的直线运动,但是因为巨大的太阳引力,使得他运动的方向出现了斜度偏移,地球的初始力一直拉着地球远离太阳系,而太阳的引力一直要拉着地球靠近他,在这两个力的共同作用下,就形成了地球运动类似于一个椭圆形的轨迹。




也许你还会说,这样是能够解释地球为什么不会往其他方向掉,注意️,@不止是往下掉。但是太阳怎么就不往其他方向掉呢?

其实太阳的道理跟地球的道理是一样的。在太阳之上,整个太阳系同样是围绕着另外一个质量更巨大的天体在做运动,以此往上类推,整个银河系也都是围绕着更高一个级别的天体在做引力运动。




因此,很多科学家和专业人士猜测,按照以上描述,一级一级往上推理,在最高级别的天体运动中心,有一个质量无限大的天体在用特别无限大的引力控制着这一切。这个物体也许不是体积无限大,也有可能是密度无限大,但是他的质量一定是无限大的,否则,整个宇宙就失去了运转的规则和秩序。

当然,你以为事情到此就结束了么?

宇宙苍穹的奥秘比我们能想像到的更加复杂。因为在牛顿力学体系之中,你能够解释天体的运转现象,但是你不能解释天体运转的根本原因。比如,引力产生的根源究竟是什么?为什么两个物体之间有质量就会有引力?

牛顿力学体系本来已经接近完美,但随着科学的发展,历史进入了爱因斯坦提出的时空扭曲和时空凹陷理论体系。




我们做一个假设性实验,在一张白纸的正中间放一个大球,在白纸的周围放几颗小球,我们会发现,中间的大球因为质量较大,其他周围的小球都会向他靠拢。

当然,这个假设实验是比较勉强的,但可以让大家比较通俗的理解时空的扭曲理论。同样在宇宙中,时空扭曲理论认为,当有一个物体质量大大超过了周围的物体,他会把周围的时空扭曲,形成一个时空凹陷,使得周围物体向他靠拢,而这,就是引力的根源!




以上所回答的内容,只是把个人把自己理解的物理理论进行简单化描述。当然,科学之深奥,远非你我一言两语可窥见,所以有描述不当之处,勿喷哈!


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