03.03 星球、太阳和大型天体那么重,为什么能浮在宇宙中?

圆周率39派


宇宙中是没有上下左右概念的,我们不能用地球上的经验去思考天体在宇宙中的状态


我们人类自诞生以来就一直生活在地球上,脚踏实地的人类习惯用上下左右在描述所在的空间,但人类能感觉到上和下是因为地球的引力在其作用,引力将人类牢牢吸附在地表,而地球上的飞机是所以能飞就是因为升力大于了引力。

宇宙中的所有天体其实都在不断的运动而不是悬浮状态,运动的背后是万有引力在起作用,早在牛顿的时代人们就知道了质量越大的物体引力就越大,地球和其他天体因此才能绕着太阳公转,因此我们的地球其实是一直在向太阳坠落,但是在没有阻力的太空中地球可以一直保持30km/s的公转速度,高速运动下的地球产生的离心力和太阳引力刚好保持了平衡,所以地球永远不会坠入太阳。


我们的宇宙是一个动态宇宙,星球并不是孤零零静止不动的悬浮在太空中,而是在绕着质量更大的天体旋转,但是天体的运动是人类很难察觉出来的,人类身处地球是感觉不到地球30km/s的公转速度的,身处太阳系也同样感觉不到太阳系在以220km/s的速度绕银河系中心公转。

在以太阳为参照物的模型中,地球等一众天体一直绕太阳公转,看起来太阳就像是静止的一样,但如果以银河系中心为参照物的话,立马就能看到正在“狂奔”的太阳系全家。



宇宙探索未解之迷


回答这个问题之前,我要告诉题主地球和太阳都属于众多星球中的一个,而星球属于天体的一种,它们本质上都是悬浮于宇宙空间之中。

首先,从地球在太阳系所处的位置看,地球和其它八大行星(星球)的空间位置并没有什么不同。

我们把八大行星按照离太阳的距离从近到远排列,依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。八大行星是不停运动的,它们不但围绕太阳不停公转运动,也在不停自转运动,运动的背后是万有引力在起作用,由于质量越大的物体引力就越大,而在太阳系内太阳的质量占整个太阳系总质量的99.96%,处于绝对主导地位,因此地球和其它八大行星才能绕着太阳公转,由于我们位于地球上,观察天体也是以地球自身为参照物的,所以其它天体好像都处于悬浮在空中。

其次,如果我们以太阳为参照物,地球就就是悬挂在天上的。

我们知道太阳是个大火球,我们是不可能站在太阳上观察其它八大行星的,但是假设我们能站在太阳这个天体上来观察其它天体,会发现“漂不起来”的是太阳,而地球和其它天体都是飘在空中的。所以随着参照物的不同,所有天体的位置都是不一样的,如果以银河系的中心为参照,那银河系的中心感觉上又是静止的,而视觉上太阳正在带着它的“全家”在天上狂奔。

最后,宇宙空间不分上下。

人类作为生活在地球上的生物,人类习惯用上下左右在描述所在的空间,但人类能感觉到上和下是因为地球的引力在其作用,但是其实宇宙中的一切天体都不是静止不动悬浮在空中的,那只是人类以地球为参照物观察看到的假象,由于宇宙是无限大的未知空间,根本没有上下左右之分,它们全都悬浮在茫茫宇宙之中,所以不存在星球、太阳和大型天体悬浮在空中而地球却漂不起来的说法。

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科学探秘007


其实不想扣字眼的,但题主的这个问题不扣不行了。


题目前半句说到“重”,也就是日常生活中我们经常说到的重量,但这种非常直观的概念经常会和“质量”混为一谈。但这两者实际上不是一类,重量的直观感觉上是一种力,而质量则是物体的固有属性。

那为什么大质量天体还能悬浮在宇宙中呢?这实际上也是犯了用日常经验解释天体运行的错误。首先宇宙中没有上下左右之分,那只是人为规定,决定天体运行的主要因素就只有引力,比如地球与太阳的关系。


地球之所以不掉入太阳,因为引力提供了向心力,以维持公转。进而就表现出一种“悬浮”的假象,实际上那也可以认为是一种自由落体运动,如果非要加个方向的话,可以说地球一直在往太阳上下落。

平时我们说的上下左右,也都是根据引力方向定的。你认为的下方,其实对地球另一边的人来说却是上方。

总的来说,宇宙中的天体运行靠的是引力,而什么“悬浮”、“上下左右”都人为规定的。



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赛先生科普


在地球上生活惯了,我们很容易就会把这种惯性思维带到任何的地方,认为到处都应该与地球上的情况一样。我们知道,向上抛个小球,小球最终会落到地上;或者我们向上纵身一跃,我们最终也会落到地球上。这个原因就是地球对我们施加了引力作用,它的方向朝向地球中心,引力始终会把我们拉向地面。然而,宇宙中并不存在一个所谓的“地面”能够让星球掉下来。不管天体有多重,它们始终会“飘荡”在宇宙空间中。或者,我们也可以从另一个角度来思考这个问题。

在地球上,虽然直升飞机比小球和人重得多,但它却能悬浮在空中,为什么?原因很简单,直升机的螺旋桨带动空气运动,并产生一个升力,如果这个升力的大小等于地球对直升机施加的引力,那么,直升机就能悬浮。因此,如果我们能够想办法对抗引力,就会产生悬浮的效果,这正是宇宙中正在发生的事情。

对于地球而言,太阳的表面其实就如同“地面”,太阳对地球施加强大的引力作用,始终要把地球拽到太阳表面上。然而,地球以一定速度环绕太阳做近似圆周运动,在此过程中产生的离心效应可以对抗太阳的引力,从而避免落到太阳表面上。这样看来,地球就像“悬浮”在宇宙中。

同样的道理,人造卫星和月球以一定速度绕地球运动,也能避免被地球引力拽到地上。另外,太阳系也会绕着银河系中心运动,从而避免掉入银心。正是因为天体的不断运动,这种动态平衡在宇宙中普遍存在,所以天体能够“悬浮”在宇宙中。


火星一号


首先来说题目中的一些问题:星球、太阳和大型天体直接就说天体就可以了,太重复了感觉很乱。在描述中说地球却有万有引力,漂浮不起来?实在是不清晰,问题可以直接改成天体那么重为什么可以漂浮在太空中?

这个问题可能好多人都有疑问,为什么天体可以漂浮着不掉下来哪?

人类是起源在地球上,从最开始就受到地球的万有引力作用,站在高处怕自由落体摔伤,对于自由落体有着本能的恐惧。按照我们的理解为什么月亮可以高高挂在天空上不掉落下来,为什么苹果熟透了就要受到地球的引力掉落在地面上。最早搞清楚这个问题的就是牛顿,他发现万有引力的存在认为让月球一直挂在天空上和让苹果掉落在地面上的力是相同性质的力。

我们在高中物理中都学过平抛运动,小球飞出去的水平距离跟垂直高度和初速度都有关系。垂着高度大,小球飞行的时间就长,初速度大小球飞行的时间也长。那么在一定高度下,随着初速度的增大,水平距离越来越大,直到达到一个临界速度小球有着一直下来的趋势,但是却永远都掉落不下来。这就是人造卫星的原理,临界值就是第一宇宙速度7.9km/s。

所以说通过以上的分析所有的天体都是在运动者有着掉下去的趋势,在太空中的下根据地面上的经验来定义,例如地球的下应该指的就是指向太阳的方向。而真个太阳系的下应该指的是指向银心方向。

太空中的天体不存在漂浮不动的情况,因为如果不运动就要被万有引力拉下来了。因为运动才会“漂浮着”,这就是常说的万有引力提供向心力。所以人在天空中也会失重量。



科学黑洞


地球在太阳系的位置示意图(位置不按比例,仅供示意参考)

在回答问题之前,我要弱弱的告诉提问者一声,我们地球和其他任何天体一样,都有万有引力以及悬浮在宇宙空间中(其实宇宙空间没有上下左右之分,因此也不能用悬浮形容)

万有引力定律:自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。

天体间的运动也是万有引力的结果,比如地球绕着太阳转,太阳绕着银河转动等

地球绕着太阳在银河系中运动,看起来是不是特好玩?因为我们的参照物改变了,以前我们解释太阳系的时候是以太阳为参照物,因此太阳看起来不动,现在这个坐标以银心为参照物,所以太阳的一帮小弟看上去是不是特别搞笑?

地球上的任何物体都受到万有引力的作用,因此也不会漂浮起来,如果有人非得要拿氢/氦气球说事的话,那就是氢/氦气比同体积的空气密度要小得多,因此上浮了!而且这里得提醒一下读者,如果没有万有引力作用的话,氢/氦气球是不会上升的哦,你把它放在那里它就停留在那里(当然是没有风的作用为前提)

在无重力作用下,神舟飞船中航天员王亚平制作的水球

看起来无重力的飞船中工作起来非常自在!但对于习惯了有重力生活的人类来说,确实一个非常不习惯,也不符合人类生理上的一个环境,相信现在的这种没有模拟重力作用的空间站只是暂时的

这种结构是无法模拟出地球重力环境的

科幻电影《星际穿越中的永恒号》

用旋转的离心力来模拟重力,而且这个结构要足够大,不能让人能感觉出旋转,因为这样非常容易产生眩晕!

我们地球上产生的重力是比较舒适的,毕竟人类已经在地球上生活了几十万年了,怎么说也是适应了这个环境,而且本身人类的身体结构也在朝着适应重力环境进化,比如坚韧的骨骼,强壮的肌肉等,去火星或者月球等低于地球重力的环境下生活是绝对没有问题的。但却无法在高重力环境下比如某些巨型行星的表面,重力是地球的3-5倍,我们人类在空手的情况下即相当于背负200-400KG的重物,无论如何也是无法适应的,这个重力加速度下,我们现在的的飞船想要在上面起飞也比地球的逃逸速度7.9KM高出好几倍。


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星辰大海路上的种花家


宇宙就是一个没完没了的无底空间,一个物体浮到那里都无法形容是否有落到底的概论。我们的视野只能凭借在地球背离阳光的时候,有时能看到天空就会出现行走速度之快的流星,而且有时快到划破天空的那种感觉。像这样的情景究竟是属于在往下掉呢还是在往上滑呢?如果往下掉的话就一定是一沉到底。其实太空之大根本无法确认是否有上下左右或有底的关系。近的只能说太阳系有多大?且用光年计算。远的有银河系,不说银河系有多大,但银河系里面有没有比地球大多少倍的星球,而且无法用数字来衡量标准。还有更遥远的黑洞有多大?更无法确认来用光年衡量那么简单了。人类暂时就只有这三个名词解释天体。这就说明宇宙大到遥远更遥远是无法用语言描述或用数字表达清楚的。假如太空是轻型无形物质体形成,而星球属于有形重物质体形成的话,星球的漂浮就属于有形或无形的两个概念规律。而永远存在在庞大宇宙之中。无论天体怎么运动怎么变化,最终都不可能超越庞大的宇宙之外。也许永远都无法解释和理解清楚的宇宙概念。


用户4360161508457影


如果不是“浮”在宇宙中,你想让它上哪里去?

月球很无奈,因为被地球引力束缚住,只能绕着转,否则就会撞上去,地球也很无奈,绕着太阳转,否则就会撞到太阳上去,太阳也很无奈,必须绕着银河系中心转,否则就会撞星系中心黑洞上去,银河系也很无奈,绕着室女座星系团转,否则也会在漫长的时间内向它靠近。

所以这种引力的层次结构编织了一张大网,每颗星球都是有规有矩的,真空没有阻力,它总是有着保持当前运动状态的惯性,除非你是大力金刚施加一个外力,改变运动方向。

我们时常受着地球上环境的影响,认为四方空间必须要有上下之分,其实,如果你看透本质的话,所谓的上下不过也是根据引力来的,在太空中,地球也有下,但是地球的“下”是太阳的方向,想要掉下去,那就是掉到太阳表面,太阳表面就是地球的“地面”。

我们在地球上,受着地球重力的方向定义为下,反之为上,宇宙中定义上下是没有意义的。

个人浅见,欢迎评论!


科学船坞


答:那是因为你的常识欺骗了你,应该反过来问:为什么地球上的物体都会往下掉?


人类生活在地球上,接触的世界相对于宇宙来说是非常渺小的;积累的经验也具有很大的局限性,而且每一个时代人类的认知,都有那个时代的局限性。

在牛顿没有提出万有引力之前,人们会认为地球上的所有物体都会往下掉,甚至还会认为重物比轻物下落快,并且把这当做理所当然的事。


只有一些极富天才的人,才能首先看穿现象中的本质,比如牛顿提出万有引力定律,伽利略发现惯性定律等等。

对于题目的疑问,天体漂浮于宇宙中不往下掉就是事物的本质,这是力学定律决定的,而且宇宙中也没有上下之分。

只有在地球表面上时,以地球为参考系,才有了上下之分,然后万有引力定律会使所有物体受到一个指向地心的力,正是这个力使地面附近的物体往下掉。


在人类历史上,类似的认知例子还有很多,比如地心说到日心说,再到人类认识银河系以及宇宙,科学的发展总是循环渐进的,每个时代都有认知的局限性。

我们作为生活在牛顿之后的人,可能会觉得这个问题很无聊,天体在宇宙中漂浮就该是理所当然的,其实你嘲笑旧人的同时,未来的人也会嘲笑你。

就如天文学中的暗物质让当今物理学困惑不已,或许暗物质的本质就是区别于普通物质的,遵循着不同的物理定律,暗物质的性质对未来人就是常识,只是现有的理论,还无法揭示其中的奥秘,当然这只是猜想。


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艾伯史密斯


这或许就是人类认知局限性最明显的写照!反过来问:太阳等天体倒是不想飘,想落在某个地方“歇歇脚”,但往哪里落呢?

如果你能找到这么一个“落脚点”,那么就有可能不会漂浮,否则就只能漂浮!

而我们的地球与其他天体一样,也是在“漂浮着”,只是我们本身就在地球上,感受不到地球在“漂浮”而已,就像我们在一片原始森林里感受不到森林的真面目一样!

但事实上,宇宙中的所有天体爱你不是真的在漂浮,而是在不断地坠落,因为万有引力无处不在,所以,任何天体都会受到其他天体的万有引力,一定会向某个方向坠落!

比如说地球就一直在向太阳坠落,但向太阳坠落并不代表一定会坠落到太阳上面,因为地球的速度很快,产生的离心力与万有引力平衡了,还有太阳时圆的,地球坠落的弧度与太阳自身的弧度几乎一直,所以地球不会坠落到太阳上面!

或许有一天你有机会去往浩瀚的太空,亲眼目睹地球的运动方式才能更真切地体会到什么叫漂浮,什么叫坠落,在地球这个狭小的空间内去思考问题,很容易陷入某种局限性不能自拔!


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