地球是漂浮在宇宙中,而且不停地自轉,為什麼我們從來沒有頭朝下的感覺?

仰望永恆


地球是漂浮在宇宙中,而且不停地自轉,為什麼我們從來沒有頭朝下的感覺?

地球是一個巨大的球體,它就像一艘巨大的宇宙飛船,載著我們在宇宙空間中以每秒鐘29783米的速度飛馳,與此同時,地球本身也在以每小時15度的角速度旋轉,在赤道上其自轉線速度可達到每秒鐘466米。

當我們瞭解到這種情形的時候,不免會產生一點疑問。即地球一直在高速運動,為何我們察覺不到,也從來沒有頭朝下的感覺?

300多年前,偉大的牛頓發現了萬有引力,從此我們就知道了蘋果為什麼不往天上飛,人為什麼會穩穩地站在地面上。另外,牛頓還告訴我們,任何兩個有質量的物體之間都會產生萬有引力,質量越大,萬有引力就越大。

地球的質量高達60萬億億噸,相應的也會產生巨大的萬有引力,我們可以簡單地理解為,地球就像一個巨大的“磁鐵”一樣,將我們牢牢地固定在地球表面,並與其一起做恆定的運動。

我們知道,一般情況下,判斷自己是否在運動是需要參照物的,比如說你坐在勻速運行的汽車裡,看到車外的事物都在倒退,這時你就知道你是在向前運動的,但假如你閉上眼睛,你就感覺不到自己在運動了。

同樣的,我們要感覺到地球的運動,也是需要參照物的,事實上,在地球上我們是找不到合適的參照物的(因為所有的物體都和我們是一樣的運動狀態),我們能找到的參照物只能是頭頂的日月星辰,但由於這些參照物離我們非常遙遠,我們僅憑肉眼幾乎不可能感覺到它們的運動,因此我們也就察覺不到自己在運動了。

人類對外界的感知來自於大腦的判斷,我們的大腦在判斷自身的平衡狀態時,主要是通過兩個系統來完成的,每一個是視覺系統,第二個是前庭系統。

其中視覺系統的信息來自於對周圍物體的觀察,當我們看到自己與周圍大部分的物體上下方向一致時,就會認為自己是“頭朝上”的。前庭系統的信息則來自於對空間力場的感應,通常情況下,前庭系統會認為作用於自身最大的力的方向,就是向下。

我們來看看實際情況,在地球上,不論身處哪個位置,我們看到的大部分物體的上下方向都是與自己一致的。通常情況下,在地球上,我們能感受到作用於自身最大的力就是地球引力,而地球引力的方向是垂直向下的。

可以看到,來自兩個系統的信息都明確地告訴了大腦,我們是頭朝上、腳朝下,證據確鑿,沒有任何異議,於是我們的大腦便理所當然地做出了結論:我們是以“頭上腳下”的狀態站在地球上的。

在一些科幻作品中,空間站不停地旋轉,利用離心力代替重力將空間站裡的物體固定住,身處其中的人員就會一直覺得自己的身體是處於頭上腳下的姿態,也就是利用了這個原理。

需要指出的是,我們的視覺系統和前庭系統,並不是在所有的情況下都意見統一,當兩個系統有衝突的時候,它們就會“爭吵不休”。在這種情況下,我們的大腦就會不知所措,從而導致我們出現頭暈、噁心等很不好的感覺。


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