不明白地球为什么会漂在天空不会往下掉,牛顿的引力论错了吗?

旅行者68521336

万有引力定律是牛顿在1687年发现的一条物体间相互作用的定律。它表现为任何物体间都有相互吸引的力,力的大小与各个物体的质量成正比,与它们之间距离的平方成反比。由于质量越大的物体产生的引力越大,因此地球对我们有着极大的引力可以保持我们站在地球上不会飞起来以及没有其他力给予支撑的物体,比如落叶,成熟的果子,总会落到地面上。

但是同样也有另外一种情况我们不得不提,那就是始终绕地球飞行,除非故障老化不会坠落的人造卫星。人造卫星与地球之间同样存在着极大的万有引力,与我们不同的是,万有引力使我们“落在”地球上,对卫星而言,万有引力却使它在太空飞行。

我们知道,在地球上向远处发射一枚子弹,根据s=vt.子弹的速度越大,它飞行的距离越远。当子弹的速度增长到一定数值时,它在水平方向的位移会大到超越我们的想象,因为地球是球体,当物体的速度增大到使其所需的向心力等于其所受到的万有引力时,它就会绕着地球做匀速圆周运动。这就是为什么人造卫星不会落到地球上。

我们再来看在太阳系中,地球其实是每时每刻都在围绕太阳公转。太阳是太阳系的中心天体,占有太阳系总质量的99.86%,质量约是地球质量的33万倍,地球受到太阳的万有引力同样是巨大的,但是由于地球公转的速度也是巨大的,它所受的万有引力同样等于其向心力,使其可以一直围绕太阳公转而不会向着太阳落下去。而这就是为什么地球不会往下掉的原因。


镁客网

牛顿的引力论当然没有错,恰恰是最终解决了“天地为何如此”这个人人都十分关注的问题。

这里有一个语言上的错误,地球不是漂在“天空”中,而是在“太空”中。这两个表述有什么区别呢?天空是我们看到的蓝天。显然,天与地是相对的。在我们直观印象里看到的是蓝天和大地,所以古人最初的观念都是天圆地方,天地相对(我们祖先更简单直接地解释为阴阳相对)。

但是古希腊的哲学家们发现,其实我们居住的这个大地并不是平的,而是一个球体。也就是可以称之为“地球”。古希腊哲学家们发现了几个证据。比如北极星的高度,在南北方向上是不一样的,有很大变化(唐朝的和尚一行实际测量过)。当船出海越走越远的时候,总是船身不见了,然后才是船帆不见了,这证明我们看到的海平面,其实也是弯曲的(正所谓孤帆远影碧空尽,唯见长江天际流)。在发生月食的时候,月面的阴影边缘总是圆弧形的,而那个阴影是我们大地的影子(那个影子是地影这事儿,汉朝天文学家张衡也猜到了)。

古希腊哲学家亚里士多德指出,我们所谓的上下方,其实是相对于地球中心而言。我们看到的物体总是往下落,其实总是落向地球的中心。所以在古希腊哲学家们的观念里,地球周围是虚空,而且他们认为地球就是宇宙中心。当然,他们没有“引力”这个概念。

但是对于一般人来说,这就引出一个问题:如果真的是地球,我们自己站在地面上,我们认为这是自然的。那么跟我们相对的地球那一面的人是怎么样站在地球上的那么跟我们相对的地球那一面的人是怎么样站在地球上的,他们的方向跟我们不是相反的吗?不应该掉下去吗?(也就是这些人,其实从内心里并不相信,亚里士多德所说的上下方是指的相对地球中心而言,这个解释听起来是违反常识的。)

哥白尼告诉我们,地球其实不是宇宙中心,也是围绕太阳运行的一颗行星。。。开普勒告诉我们,行星围绕太阳运行的轨道是椭圆形的。所有的天体都是在太空之中,没有任何东西作为支撑,他们究竟是怎样存在和运行的呢?也就是这个时候,天文学家和物理学家一致同意,我们需要力学来解释这个现象。

因此,牛顿力学理论应运而生。他发现了引力,还有牛顿运动三定律,从而把天体运动和地上的运动统一了起来,解释了天上地下其实遵循的是同样的规律。地球之所以是圆,是由于引力。苹果下落,是引力;月亮围着地球转,地球围着太阳转,也是引力。

所以,牛顿物理学解释了我们之前许多困惑,尤其是天地为何如此运行这个数千年来的重大问题。牛顿物理学的基本规律,也如此简单,任何人只要愿意静下心来学习,思考,都是可以理解的。


松鼠老孙

这是个令很多一知半解的人感到困惑的问题。基本的回答是:牛顿的引力理论没错,是你自己对牛顿引力论的理解有误。正是因为牛顿的引力论,地球(和其他星球)才会保持它们的运动状态。

实际上,真正的问题是:什么叫做“下”?

在日常生活中,你觉得上下有明确的定义,那是因为你一脱离地面,失去地面对你的支撑力,就会感到地球对你的吸引力,即重力。因此,你总是有回到地面的趋势。而且如果你没掌握好,这种趋势还会导致你狠狠地摔一跤。你对这种趋势印象非常深刻,于是总结出一条规律:人总是要向下掉落。

其实,你感到的“下方”只是地球吸引你的方向而已,也就是说,总是指向地球的中心。地球是个球,所以地球对面的人,比如说澳大利亚人,他们的“下方”正和你相反,相当于你的“上方”。澳大利亚人会漂在空中吗?当然不是了,他们也被重力吸引在地球表面。

因此,从地球的整体看来,并不存在一个特别的方向叫做“下方”。真正重要的,只是重力的方向,而这个方向在不同位置是不同的。

上下不是个基本概念,了解了这一点之后,再来看星球的运动,就一目了然了。地球受到其他天体的引力吸引,这其中绝大部分来自太阳,少部分来自月球、木星、火星等等。

在这些力的作用下,地球有一个向太阳下落的趋势。如果你愿意的话,可以把太阳的方向叫作地球的“下方”。但是地球并没有落到太阳上,为什么呢?因为地球在运动,太阳的引力刚好作为地球绕太阳公转的向心力。结果是地球以一条椭圆轨道绕着太阳运动,太阳在这个椭圆的一个焦点上。

地球的公转

这不是地球特有的能力,任何物体都可以这样。如果你相对于地球运动得足够快,使得地球对你的引力扮演向心力,你也可以保持不落到地面上。这正是人造卫星的原理。


袁岚峰

很高兴回答你的问题。

我需要反问一个问题:往下掉,何处是下?

正常,对于我们普通人的视角来看。

我们存在于这个地球,对于我们来说,最大的万有引力,是地球的吸引力。所以,所有东西,哪怕是一个轻飘飘的羽毛,都是往地上飘落,这就是“下”。

所谓下,都是因为有个参照物,有个比对。

但是在太空。万有引力就变得不一样了,视角不同,那么对你产生引力的东西就不同了。可能是临近的卫星,也可能是稍远的恒星。

但是各种引力,在这里所产生的力基本上是平衡的,否则,地球如果被太阳吸引,且这个力过大,地球就改变不了毁灭的命运了。

在太空,相对静止和运动的物体都很多。但是,由于太空是近乎于真空的,所以,原本运动的彗星,就近乎是匀速在运动,而相对慢速甚至相对静止的,就可能处于平衡状态了。

真正产生运动属性变化的,是比如一颗彗星穿越了小行星带,发生了碰撞。

体积小的,对它产生运动轨迹改变。

体积大的,直接吸引到自己的星球上,这就成为了陨落。

大约花费0.3KB的流量,哈哈哈哈哈。

毕竟,我辣么萌~


不哈韩的小韩

你认为的“下”是因为地球上存在重力,有了重力这个参考系你才能辨别上下左右,但宇宙是失重的环境,你能告诉我哪里是下,哪里是上吗?肯定不能!所以星球也是一样,失重了当然是处于漂浮状态。


科学薛定谔的猫

不止地球不会往下掉,你看,太阳也不会往下掉啊?月亮也不会掉下来呀?还有其他的行星,星系等,它们不是也好好地在天上挂着的吗?

是啊,为什么呢?但有没有想过:如果它们要往下掉,它们将掉到哪里呢?谁将是它们的承载物呢?或者说,它们将以谁为「参照物」往下掉呢?如果不弄明白这个,你怎么就知道它们不是在往下掉呢?

所以,「参照物」是判断一切物体是否运动以及做怎样运动的根本前提。本题提问已经将地球判定为是悬浮在空中某特定区域之内的,说明选择的参照物或是我们的恒星——太阳,或是在天空中能看到的其它星体。因为彼此的相对位置,肉眼看上去几乎没什么太大变化。

弄清楚参照物的问题,接下来我们就好分析讨论关于本问题的所有问题了。

首先,牛顿的引力论肯定是没有错的。为什么地球漂浮在空中不掉下来,或者说怎么就能与太阳和其他星体保持着一定的距离呢?

这要从当今科学界普遍支持的「宇宙大爆炸理论」来探讨分析。

宇宙起源于大爆炸,起源于一个无穷大质量的一个奇点。至于奇点怎么来的,又是受到什么样的条件触发而开始发生大爆炸,进而慢慢地演变为如今我们这个宇宙的,我们暂且不去管它,也没必要去管它,毕竟连那些老-古-董-们研究了一辈子甚至几辈子了连个眉目都还没理清呢,我们又算得了什么呢。

言归正传。宇宙大爆炸的时刻,从体积无穷小、质量无穷大的奇点开始,然后“嘭-轰”就将那奇点内部蕴藏了不知多久的能量给爆发了出来。可以想想原子弹爆炸时的情形。不过宇宙大爆炸释放的能量可不是小小原子弹的爆炸能比得了的,那可是成亿上兆指数倍增长都赶不上的数字和威力。

在宇宙奇点爆炸并释放能量的时候,百分之四的能量在后来的特殊条件下——比如后来冷却下来的温度、磁场的形成、能量之间的碰撞挤压等,便形成了宇宙里能被感知到的我们所定义的“物质”这样的东西。

这些物质在成形、碰撞、挤压、改变速度等各种可能情形的相互影响下,慢慢地逐渐稳定下来。有的形成了星云物质,有的构成了星团,有的构成了星系,星系又组成了星系团,超星系团,最后构成了我们这个宇宙。

可是不论星球、星云、星团、还是星系,相对于整个宇宙这个虚空,它们都是悬浮于虚空之中的,为什么不掉向宇宙的一端呢?

根据牛顿的万有引力公式,F=(G*M*m)/ r^2,引力是物体之间的引力,是相对存在的,单独一个物体并不能体现出什么引力的作用。

所以,如果只针对宇宙里这百分之四的可见物质——星球、星云、星团、星系等而言的话,它们在宇宙大爆炸的时候,经过彼此间的相互碰撞、挤压、改变速度以及彼此之间引力的作用等,最终才稳定下来,而最终让它们稳定下来的终极决定条件,就是牛顿发现的万有引力。

所有的这宇宙百分之四的可见或可感知的物质,乍一看似乎就是因为彼此之间的万有引力在起着平衡牵制的作用,才使它们各安本分地坚守在自己的岗位上,所以才能悬浮于宇宙的虚空之中而不会掉向宇宙的另一端。

但,事实真的是这样的吗?

答案:当然不是!

要知道,宇宙里有无数个超星系团存在,有的超星系团彼此的距离是非常非常之遥远的,遥远的天文数字都无法衡量计算的那种远。按照牛顿的万有引力公式,当距离r很大时,引力就会变得很小。如果,超星系团之间的距离非常大,它们之间的引力也基本上可以忽略不计了;而周围的小星系团由于总体质量远不及超星系团的总质量,所以也几乎可以忽略不计。这样一来,按照牛顿万有引力公式F=(G*M*m)/ r^2,由于 r → 0,m → 0,所以F → 0。也就是说超星系团所受到的其他星系团的引力几乎为零。

似乎到这里,就可以解决为什么能悬浮在虚空里而不掉到宇宙一端的问题了——因为没有让它掉下去的作用力,实则非然。

为什么这样的解释不正确呢?

道理很简单。宇宙万物都在做运动,而且基本上都是「旋转式的运动」。仔细观察宇宙万物的话,「旋转式运动」才是宇宙之最基本的运动。我们的地球包括太阳系的其他行星,自转是旋转式的运动,公转同样也是旋转式的运动。可以再扩大些,太阳系,银河系也在做旋转式的运动,甚至整个宇宙都在做旋转式的运动。那么微观世界又如何呢?当然也是在做旋转式的运动。电子围绕着原子核在做旋转式的运动,费米子在做自旋式的运动,还有很多其他的微小粒子,它们都在做旋转式或自旋式的运动。故超星系团自然也在做旋转式的运动。可以查看水木之前的文章《宇宙大统一场之力以及反重力的实现方法》,里面有详细讲解。

既然是旋转式的自传和公转,而不是直线的均速运动,根据牛顿运动学第一定律,说明使超星系团做旋转式运动的力并不是来自于宇宙大爆炸那一瞬间的推动力,而是有除了引力之外的其他力的作用。否则如果受到的力真的基本上就是为0,那么超星系团要么以宇宙大爆炸时获得的动能做直线运动不停地向宇宙的一端冲去,要么在冲向宇宙一端的过程中与其他星系相撞进而合为一体,而不可能做旋转式运动,更不可能乖乖地坚守在自己领域之内的岗位上。

那么这种向心力和离心力又来自哪里呢?

其实水木前面已经暗示过了。前面水木讲到宇宙当初大爆炸时的能量转化成的可感知物质只占宇宙总物质和能量的百分之四,也就是说还有百分之九十六的物质和能量是不能被我们探测感知到的,它们就是当今科学界所谓的“暗物质暗能量”。

正是这些几乎充满了整个宇宙的「暗物质暗能量」,才是使超星系团和其他星系、星团、星云、星球等做旋转式运动的关键,更是它们将宇宙里可感知的百分之四的物质束缚在各自的岗位上,它们的作用力才是真正的“万有引力”。

而暗物质只占23%,暗能量却占73%,所以暗能量才是主宰宇宙这4%可感知物质的“上帝”。就像一杯水,你在里面加入了23%的冰,又加入了4%的颗粒。冰的颜色与水是一样的——透明的,不仔细看几乎看不到冰的存在。因为冰和水的作用(浮力),可以使加入的4%颗粒悬浮于水中而不会沉到杯底。

如何使这4%的颗粒在水里旋转起来呢?当然是使水旋转起来了,水的旋转,才能带动颗粒的旋转。不信,可以按水木说的做下试验。记住,旋转杯子让水在杯子里做旋转运动时,尽量保持手旋转的速度大小相等,速度为匀速,以免受力不均匀,水从杯子里溅出来。

当你按照水木说的做试验,你看到了什么?

是不是粒子很乖地随着水的旋转也有序地在各自的岗位上做着一定速度的旋转?而水的中心是个比周围都低的漩涡?

好了,试验做完了,我们可以开始思考了。

水=73%暗能量;冰=23%暗物质;颗粒=4%可感知物质。是不是很相似呢?

哈哈,眉目出来了,我们的宇宙说不定就是这样运动的——因为大部分的暗能量在做着「旋转运动」,带动着其他的物质也跟着一起做「旋转式的运动」。

但还有个问题我们没有解决:为什么会有那么多的旋转式星系存在?也就是说它们怎么会像分组似的分成一个一个的「旋转星系团」呢?

这里又要回到水木前面发表的那篇文章《宇宙大统一场之力以及反重力的实现方法》里所讲的了。具体内容,感兴趣的读者可以前去阅读,这里水木只说重点。

因为宇宙的裂缝,「大统一场之力」在向宇宙之外流泄时,造成了宇宙之内万物的旋转式运动。

但宇宙的裂缝并非一处,所以,因为宇宙「大统一场之力」的泄漏而导致的宇宙内部出现的「旋转式运动」也并非一处(或许很多初次读水木这篇文章的读者,一定不明白水木在说什么,所以建议还是先阅读一下那篇文章。篇幅有限,水木此处不能太罗嗦重复),所以才会形成了那么多的星系团。

好了,至此,水木已经完整地回答了「地球为什么会漂在天空不会往下掉」的问题。分享就到这里,感谢对水木的支持!



水木长龙

回答一下。

宇宙无限大,大的都不知道有多大。不可丈量。

宇宙中有不计其数的星球,地球是其中一个。每个星球都有自己的运动轨迹。

要解决这个问题,就要从道去解释。道者,万物之宗,生天地,育万物,化天下。道,惟精惟一,唯虚唯静。

《道德经》

第二十五章:

有物混成,先天地生。寂兮寥兮,独立而不改,周行而不殆,可以为天下母。吾不知其名,强字之曰道,强为之名曰大。大曰逝,逝曰远,远曰反。故道大,天大,地大,人亦大。域中有四大,而人居其一焉。人法地,地法天,天法道,道法自然。

从这里可以看到,道是天下母,是万物之母。星球也不例外。

现在回过头来回答下问题,为什么地球不会下掉,因为道生了一切,万物都要受道支配,这种看不见摸不着的道与万物的通信链路暂且就说成是吸引吧,万物都得围绕它的母自然运行成长,而不是弃离而去。


崇儒

不知道为何,最近的问题里面总有类似的疑问。简单来说,一种固定思维,生活中的错觉,还有生活空间的局限性让你有题目中的疑问。

牛顿的万有引力理论当然没有错,也正是因为牛顿的引力理论,我们的宇宙飞船才能飞上天,飞上太空,到达月球,火星,甚至更遥远的星际空间。

但是因为我们生活在地球这个狭小的空间里,完成了我们理解和思维的片面性,因为在我们的固定思维里,万事万物都应该往下掉,虽然如今我们明白那是因为地球的引力,但我们还会不由自主地把这种思维应用到星际空间。

事实上,在星际空间,并没有绝对的上下之分,而我们生活中的上下也是相对的。或许提问者所说的“下”应该是指太阳的方向,地球被太阳的的引力吸引为什么不往太阳落下?

真实的情况是,地球真的在一直往太阳的方向掉落,太阳巨大的质量造成的时空凹陷让地球不得不落向太阳。

但由于地球旋转速度够快,离心力与太阳的万有引力取得了平衡,于是地球不会掉向太阳。

举个我们生活中最简单的例子一切都明白了的。体育比赛中的链球比赛我们都有所了解,运动员就像是太阳,他拽着链球用力旋转,他对链球施加的力量就相当于万有引力,这个过程中链球其实一直都在向运动员掉落,这很好理解,因为有力量在拉链球,但链球的向外离心力平衡了拉力!

事实上不只是地球,飘在天上的卫星,宇宙间宏观世界万事万物的运动都让我们见证了牛顿的万有引力在发挥作用!


宇宙探索

随着科技越来越先进、各种发展也更成熟!很多国家各项各业的科学家、也在不断地用选进的理论与技术、推翻掉从前很多原始简单而粗浅的论证!……

我们的的地球在浩瀚无边的宇宙中、如同微小的尘埃、在宇宙之外还有无数个宇宙、还有各种无边无色的维度空间、其实所有的有色无边空间与无数的无色无边空间、都是一个整体!所有的一切都时时相互感应着、并且贯通着!

空间中有无亿数计各种各样的无色物类、只是肉眼暂时无法看透而已、就像世人用的各类无线信号、时时在空间中穿梭并连接着!

无数各个领域的科学人才、因为知识更广博、接触的层面更丰富、当积累到更多实践与机缘时、都会对无边空间中时时产生与发现的各种新科目、有了巨大的吸引力、一切处处充满着不断涌现的末知与神奇能量!……

宇宙中处处都是个体生命的灵魂与意识!一切有灭亡、定会有重生、万事万物、也在周而复始地平衡运转着、也处在永久的正常轮回之中!

我们所处的地球也是一个生命的灵魂意识体、原生态的自然更健康、生命更旺盛!是自私贪婪无情的一部分人类、到处採挖、残害灭绝各种动植物、各种污染源遍地皆是……使得地球老人家!承受到了严重的伤害!加速了地球老化与负担……

整个有色空间与无色空间、各种个体都是有自己的.位置与存在因果!一切非常自然而又规律、凡是违背自然运转系统的任何事物与个体、都会遭受重报及毁灭!

地球是一位有无亿数万计……各种个体灵魂与意识体合成的伟大生命体!他同人类与万物一样、会老化消失殆尽……所以希望世人处处尊重与善待万物、同大自然和谐共处!为了我们的明天与后人、让地球延长生命……

地球并不是漂在太空中、宇宙中每一个星球与各类物质、都有存在的理由与价值、也各有自己的位置!缺一不可、地球永远被固定在、肉眼看不见的气息之中、就像我们站在地球之上、地球永远也不敢不可能去违背、空间的自然规律!一旦越雷池一步!就会象宇宙中无数星球一样、变成一颗流星……

万望大家珍惜与善待大自然、地球一直被厚厚的所谓大气层!其实就是阴阳气息重重地保护着、这就是象世间修行得道高人的善果丰满功德一回事、凡是世间善念无私大爱者、达到真正的功德圆满时、定会从肉体内发出灵魂的万丈毫光!任何邪恶鬼怪气息都不敢靠近!

地球也是一个博大无私慈悲的生命灵魂主体、他老人家也会象我们人类一样处在轮回之中……整个地球是无数亿万计各种生命灵魂个体的组合源……

人类与所有吃、穿、用、住、行……都来自大自然!所以一切的房子、车子、工具、衣服、……各类物体、物质……各种植物花草、动物、鸟鱼虫类……都是一样有生命灵魂意识的……

世间千亿万计的各大寺庙、道观内供奉的塑像与生活中的大小物类一样、有灵魂意识的……

尊重与善待万物!其实就是在珍惜自己与完善自己的灵魂!


一朵盛开的水莲花

宇宙中有无数的不明白,这些不明白不是人类都能搞的清。至于地球会漂浮在天空,不是地球的专利,太阳,星星和生存在宇宙中所有的物体都是在空中运行着的,牛顿的引力论只是适用于星系与星体内的,以及各星系及星体间相互作用的力。也许各星系和各球体有着自然悬浮力,所以它们就自然而然的永久悬浮在太空中,也就不会自由坠落,但这只是一方面,而另一方面,由于宇宙大家都知道,宇宙是无高无低无边,就是星球怎么运行,它总是运行在无际的空间里。(宇宙中有没有这样一种气体力,它能托起星系中的各个球体和各种大小物体,这种气体力会不会能和各种力产生互动,也许产生互动后就会有轨迹,就象交通枢纽一样,各自在各自的轨道中运转),所以地球等物体想掉下去,也掉不下去,偶尔有不听话,乱闯红灯。


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