地球那么重，你觉得是什么神秘力量托着它不往下掉？

大自然的神奇，神秘莫测。让人捉摸不透。

地球那么重，你觉得是什么神秘力量托着它不往下掉？

首先要明确一个观点就是，重力是怎么来的。我们平常说某某东西有多重，几斤几两，这些都是因为地心引力的作用，才赋予了事物“重量”这个特性。

而地球60万亿亿吨，也只是通过计算它的体积，密度，成分各方面大概得出来的。基于的也是地心引力的这个条件。也可以说是地球相对于自身引力条件下是这个重量。

但是在宇宙中，地球这么重为啥还是悬浮的呢。那是因为没有作用于它的足够大的引力把它拉下去。打个比方，要是某天有个足够大的白矮星路过地球，那地球肯定会被拉过去摔个粉身碎骨。现在地球受太阳引力围绕它旋转。未来太阳光热消耗殆尽就会自我坍塌变成白矮星。那个时候地球就会被吸过去，成为太阳的一部分。

地球那么重，你觉得是什么神秘力量托着它不往下掉？

地球重达60万亿亿吨，为何能悬浮太空不掉入宇宙深渊呢？

★地球重达60万亿亿吨，究竟是何种神秘的力量控制着它，始终悬浮在太空中，而不至于掉入宇宙深渊呢？这主要是地球受到太阳系中的太阳及太阳系八大行星的万有引力的吸引作用。

这些还得从地球45亿年的诞生说起，地球诞生的时候是什么样子呢?现在,物理学家、天文学家已经给出了大致的说法:在太阳未成形之前,太阳仅是一团气体, 在万有引力的影响下,这团气体收缩、发热,形成太阳,太阳开始燃烧，此时,地球仅仅是太阳之外的一团分子云,随着太阳的燃烧,这闭分子云也开始发热,变成一团岩浆,经过漫长的演化,以及万有引力的牵扯,这团岩浆就形成一个球状的物体。

为什么是球状的呢?大家都知道水滴是球状的,因为水滴表面有张力,而地球是球状的,因为地球有万有引力,如果要使地球的万有引力待得最舒服、能量最小,那么地球必须是球状的。我们看到月亮是球状的、太阳是球状的、水星是球状的、金星是球状的,等等。都是同样的道理。

就这样, 45亿年前,地球诞生了。又过了10亿年,地球冷却了。然后地球上发生了一个非常了不起的奇迹……生物诞生。生物最初诞生的时候,仅仅是单细胞生物,像我们身体里面一个细胞那样大小。

记得17世纪初的1666年的某一天，一颗苹果刚好砸中了一个人的脑袋，进而启发了他，并在多年后提出了万有引力定律，它就是物理学界的鼻祖牛顿。 大家都很熟悉爱因斯坦的相对论,但是对于“相对”二字,人们经常有一种错误的认识,以为相对论说的是空间相对、时间相对、人与人之间观点相对等。其实,相对论讲的并不是这些,而是更加简单的道理。相对论是说,无论是时间还是空间,它们不是死板一块,也不是一成不变的,而是非常像我们之前所说的那块小面团,会随着时间的变化而变化,而且这块小面团如果受热不均,它有的地方就会被发得更大一点、疏松一点,有的地方就发得小一点、紧密一点。这是一种很形象的比喻。在爱因斯坦的相对论中,宇宙就相当于一个面团,空间和时间不是一成不变的、死板的,而是随时在变化的。

爱因斯坦为什么会得出这样的结论呢?这就要追溯到一个更基本、更古老的理论……万有引力。 在牛顿看来,地球能够不停地绕着太阳旋转是因为受到了一个看不见的力的牵扯,这个力就是万有引力。当然,我们感受不到太阳与地球之间的万有引力,但我们可以感受到地球对我们自身的万有引力。 例如,我们不可能跳离地球。我们有时候会开玩笑说,拉自己的头发离开地面,其实这是不可能的,为什么呢?因为地球对我们有万有引力,地球是拉着我们的。

万有引力定律告诉我们宇宙中的所有事物都是相互吸引的，只要有质量便有引力，而质量越大，引力也就越大，太阳的质量远超地球，而且强大的引力无时无刻不在试图把地球吸引过去。因此我们可以认为太阳引力的方向便是地球的下方，我们平时不管是开车还是坐飞机，都能明显感觉到这些交通工具在运动，同样是运动，地球在宇宙中飞行，为何我们丝毫感觉不到呢？其实这就和前面所讲到的万有引力有关了，要知道地球重约60,000,000,000,000亿吨，所以在地球上的所有事物都会被其引力牢牢的吸住。

在地球上的任何地方，不管是南极还是北极，不管是平原还是高山，引力都是朝着地心，这也是在地球上我们能感觉到方向的原因。 当宇航员离开地球停留在太空时，由于没有引力，对于他们来说就是完全失重的状态，这就导致他们只能飘浮在太空中，没有任何的方向可言；这时可能有人会好奇，既然包括地球在内的八大行星都围绕着太阳公转，那太阳岂不是固定不动了，其实太阳也一直在围绕着银河系做公转运动，而太阳系之上的银河系，同样也在围绕着室女座超星系团进行公转，可能将来的某一天人类会发现，宇宙也在围绕着某个更大的宇宙旋转，就是这样一层一层所有的事。都被牢牢地控制着。 万有引力还体现在我们自身的重量上。例如,我现在大概是77千克重,这个数字是怎么来的呢?其实就是地球对我产生的万有引力。 爱因斯坦在万有引力理论的基础上思考:既然万有引力跟物质多少有关,那么空间是不是也跟物质多少有关呢?后来他发现,不仅空间跟我们身体里的物质、跟地球物质有关,而且万有引力也跟空间有关,这样就连起来了。因此,爱因斯坦的相对论不是说某个理论是约定俗成的,彼此之间是相对的,文化、科学等都是相对的,而是说空间和物质、时间和物质之间是相对的,也就是说,物质不是一成不变的,空间和时间也不是一成不变的。 通过发现这种关系,爱因斯坦又发现宇宙是不可能永远静止的。 也就是说,只要有物质存在,宇宙就会发生变化,空间就会发生变化,当然,最简单的变化无非是空间变小或者空间变大。

一开始,爱因斯坦不太相信空间会随着时间变化,后来,到了20世纪30年代,美国天文学家哈勃在加利福尼亚理工学院所属的一个天文台,用一个当时最大的望远镜，发现了两个非常重要的事实，之前，人们对这两个事实都是一无所知的。第一个事实就是宇宙要比银河系大很多,他发现银河系之外居然还有更广阔的天地,更多像银河系一样的结构,更多像太阳一样的恒星。第二个事实就是宇宙空间像烤面包一样不断地在膨胀。

也就是说,万有引力有点像我们看不见的面包炉,一直烤着我们的宇宙,让我们的宇宙不断地膨胀、增大,这就证实了爱因斯坦的理论。 我们应该感到庆幸,万有引力这个东西不像烤面包,它不发热,它是看不见的,但正是由于万有引力,宇宙才得以膨胀,也正是由于宇宙很大,人类才得以出现、生存。如果宇宙只有大爆炸之前的篮球那么大,人类是不可能出现的,因为我们每一个人都比一个篮球要大。 所以感谢宇宙大爆炸,让我们的天地变得非常辽阔。

地球那么重，你觉得是什么神秘力量托着它不往下掉？

地球重达60万亿亿吨，为何能悬浮太空，不掉入宇宙深渊呢？

其实地球有多重大家并不是特别关心，但怎么说也比同体积空气重不是吗？但却能悬浮在宇宙中，绕着太阳日复一日，年复一年的公转，却不会往下掉，是不是很神奇？

牛顿发现了万有引力现象，他在1687年给出了万有引力的描述：两个天体之间的引力和它们的质量成正比，与它们距离的平方成反比，写成公式大概就如下：

写公式就是如上图，但牛顿当时并没有给出这个G（万有引力常数）的值，他也曾经想过，可以用一座巨大的山对一个铅锤的吸引，进而求出万有引力常数，再计算出地球的质量，可惜当时连牛顿都觉得这个不可能，因为和地球相比，山的质量微不足道！

1773年英国皇家天文学家内维尔·马斯基林真的就测试了山对铅锤的吸引力，他选择了榭赫伦山（几乎是个标准的圆锥体，方便计算体积），并且附近只有它一座高山，经过数年的观测，他得出结论，铅锤被榭赫伦山吸引倾斜了11.6角秒，由此计算出地球的平均密度是榭赫伦山平均密度的1.8倍，继而算出地球总质量为4.772*10^24千克！

榭赫伦山的偏远位置与对称山形对实验很有利

其实这也算不错了，只差了20%，至少在同一个数量级以内，不过这个测量方法误差太大，而在榭赫伦实验后的10年后约翰·米歇尔想出了一个绝妙的扭称实验，测量万有引力常数，结果实验还没完善他就去世了，卡文迪许接手后继续实验，终于测出了万有引力常数！

卡文迪许测得的万有引力常数

这个数字准确度极高，只比2014年科学技术数据委员会推荐的万有引力常数值相差小于1%。因此用这个数字计算的地球质量5.965*10^24千克，也基本和现在差不离了！

地球的质量确实很大，与它相比，即使是所有的海水质量也没有它的万分之一质量，那么它为什么不会往下掉呢？首先我们有一个问题要确定一下，太空中怎么确定上下呢？

我们都知道，宇宙飞船绕着地球在飞，“离心力”和引力抵消，所以在飞船中是失重的，飞船中的上下我们可以参考舱内的摆设来辅助辨认，但是到了舱外怎么区分，而且在任何轨道环绕地球飞行的时候，我们看到的地球都是一个球体，怎么分辨上下？

宇宙中到底怎么来定义上下

其实在宇宙中我们有一个简单的定义方式，找出地球的北极，很多人马上就明白了，指南针的N指向北极，所以北极就是上，结论似乎正确，但方法是错的，因为地磁的北极是S，那样N才会指向北极，所以北极另有判断方式，伸出右手，四指指向地球自转方向自然弯曲，然后大拇指方向就是北极！

右手定则，判断北极方向

因为人类大都在北半球，科学最早发展也是在北半球，所以一般的情况下，我们都是将北极朝上画的，这是习惯的上方！

在太空中，真正地“下”在哪里？

刚刚我们找出的下方，只是约定俗成，习惯上的下方，但对于地球来说，它的下方指向质心，也就是说我们每一个人站在地球上，脚下就是下方，所以对于地球来说，整个球体表面都比内部在更高的上方！

但在太阳系中就不能这样来理解了，我们脱离了地球的参考系，在太阳系中，以日心为参考显然是比较合适的，地球绕着太阳公转产生的“离心力”和引力相等，所以地球遏制住了掉落太阳的趋势，因此对于地球来说，日心就是地球的下方！为什么地球没有下落是因为地球的公转，如果谁将它刹车至零，估计要不了多久，地球就掉入太阳了！

用广义相对论的引力场示意图来理解上下也许更直观，一张图就能看出上下到底在哪里！地球上的人没有被太阳更大的引力吸走是因为，我们都在地球的洛希瓣之内，在这个范围内地球引力有绝对的控制权，分界点在日地拉格朗日的L1点！

拉格朗日点

宇宙中有真正的下吗？准确的说，应该是有的，至少每个星系肯定有，比如银心黑洞就是整个银河系绝对控制的“下”，从引力弯曲空间的角度来看，就如下图：

太阳、中子星和黑洞对于时空的弯曲

不过各位放心，太阳系在距离银心约2.6万光年的位置围绕银心公转速度超过220千米/秒，足以维持在这个位置继续公转，而且据说银河系存在暗物质才将太阳系抓住，要不然早跑了！

比星系更大规模运动就不太好确认了，比如几亿光年内的星系都朝着巨引源运动，但却因为宇宙膨胀的原因永远都赶不到那里，因为银河系运行的速度只有600-800千米/秒，而就巨引源远离的速度却高达4400千米/秒！

因为整个宇宙一直不断地在膨胀，1998年两位科学家还发现宇宙在45亿年前还加速膨胀了，是不是有点晕，不知道未来宇宙啥结果，但至少也会在千亿年后才发生，关我啥事呢？

地球那么重，你觉得是什么神秘力量托着它不往下掉？

地球还没想好往哪里掉

地球那么重，你觉得是什么神秘力量托着它不往下掉？

地球是太阳系中的一颗恒星，受太阳的吸引力只能沿着它的轨道公转，才有四季轮回；同时又在自转，形成昼夜交替。地球自身的质量与其它星球都相互吸引，又相互排斥，始终处于相对平衡的动态中，它只能在自己的小范围内运行、。宇宙中不光是太阳系，还有和太阳系不相上下的其它星系，这些大星系也互相吸引，互相排斥，始终保持着动态平衡。何况宇宙无边无际，是抽象的空间和时间的论述，既使坠落，也是宇宙中所有星系同时作均速运动，没有参照物，就感觉不到坠落，不管怎样坠，它始终在宇宙中，谁知道宇宙的哪个方向才是下呢？