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【科普】為什麼星球都能懸浮在宇宙中?答案其實很簡單,扔塊石頭就知道了
2023/04/09

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綜述

在古時,幾乎所有人都認為地球是一個平面。「天圓地方」在那時就是一個常識性的知識,直到人類開始大力發展航海事業,才逐漸發現地球竟然是一個圓形。這讓許多人倍感不解: 為什麼我們可以安然無恙的站立在一個圓形之上而不會掉落摔倒呢?

更讓人費解的是, 人類在探索宇宙的過程中發現我們的星球是漂浮在宇宙空間當中的為什麼地球可以在空間當中漂浮而不下墜到深處呢?要解釋這樣的問題其實很簡單,只需要扔一塊石頭,就可以理解其背后的奧秘。

牛頓與萬有引力

相傳 牛頓在中午在果園中休息的時候,被一顆掉落的蘋果砸中了腦袋,這也讓他思考:為什麼蘋果會垂直掉落到地面,而不是在空中亂跑?

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帶著這個問題,他開展了一項對后世影響極大的研究——萬有引力。

牛頓認為這宇宙當中所有的物質都具有著引力,而引力的大小與物質本身的質量有著正相關的關系, 我們人類的質量相較于地球是極小的,所以可以被牢牢吸附在地球表面,而不墜落滑倒。

同理而言,地球也被宇宙當中其他的引力源所吸引,周而復始的做著規律性的運動。

牛頓這樣的說法 在當時被抨擊為異端學說,不過隨著科學技術的進步與發展,我們逐漸意識到了牛頓學說當中的準確性。但也有人認為,我們人類之所以可以站立在地球表面,是因為直接接觸到了地球表面感受到了直接的引力。

那麼地球在宇宙空間當中,并沒有與其他星體產生直接接觸,它又為什麼沒有掉落到更深的宇宙空間呢?

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用石頭解釋問題

其實, 想要解釋這個問題的話,我們用一塊小小的石頭就可以做到了:如果我們把一塊石頭拿起,最后松手的話,石頭會在很短的時間內下落,直接墜到地面。這是因為石頭本身受到了引力的影響,引力為石頭提供了一個下墜的動能。

如果我們將石頭拿起之后并不直接松手,而是將其向既高又遠的地方拋出,那麼這塊石頭會在空中劃過一道優美的弧線,隨后再掉落到地面。相較于直接松手,這塊石頭的空中運動時間以及軌跡無疑是更大的。

從這個實驗中我們就不能看出: 物質受引力的影響并不是絕對的,而是會被自身的動能所影響。我們在拋出石頭的時候,為其增添了向上向前的動力,所以這塊石頭就可以在短時間內不受到引力的影響,按照自身的運動勢能前行。

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這種現象被科學家們稱之為「飛行速度」,如果一個物質自身的運動速度較快,那麼它完全可以忽視相關的引力結構而形成穩定的運轉勢能。

宇宙中探測器的穩定性

就拿宇宙當中的探測器舉例, 人類所發射的探測器相較于地球本身是靜止的,但它們又隨著地球而運動,這也就意味著探測器在運動的過程中可以忽視地球的引力勢能,而維持自身既定的軌跡。

想要達到這一點, 有關探測器就必須將自己加速到逃逸速度以上,所謂的逃逸速度就是指物質擺脫引力源所需要的速度,人類的探測器在高速運轉的過程中逃離開了地球的引力,漂浮在大氣層之上監測地球上的各項數據。

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如此一來,我們完全可以把地球本身看作是一個天然的探測器,而太陽就是屬于這個探測器的引力源。在地球運轉的過程中,太陽給予了地球一定的引力,而地球自身的動力勢能讓它可以配合這種引力,對太陽進行規律性的長期公轉。

所以地球本身是不會在浩瀚的宇宙空間中突然下墜的。 在幾十億年的發展之下,地球早已和太陽搭配,形成了一個較為穩定的天體結構。

天體的漂浮

地球既然是受到太陽的引力以及自身的運轉,才在宇宙空間中保持穩定,那麼太陽以及與太陽類似的大型天體又是受到誰的影響,才維持住自身的狀態的呢?

對于這個問題, 科學家們也一直在進行研究,目前主流的學說認為在宇宙當中有一個巨大的引力源.

這個引力源極為巨大,

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可以致使其周圍幾百萬光年內的天體都受其影響,太陽也是被這個引力源所影響的天體之一,因此才能夠保持在宇宙當中的穩定性。該引力源也被人稱之為是「 巨引源」。

可以說宇宙當中所有天體的穩定都與這個巨型引力源有著直接聯系,只可惜到目前為止,我們人類還沒有發現有關于該巨型引力源的任何信息,只 能憑借物理學上的知識對其狀態和存在進行一個合理的猜測。

不少人認為,如果這個巨引源在未來發生變故,那麼 我們宇宙當中的絕大部分天體都會處于一個失衡的狀態,從而導致它們在宇宙空間之內肆意沖撞,嚴重的星體碰撞和爆炸也會變得極為頻繁。

結語

科學的發展本來就是一個推翻與創新的道路, 隨著我們認知的發展,固有的觀念也勢必會一次又一次被刷新。

牛頓之后,必然會有下一個牛頓,到那時,我們人類對于宇宙當中的認知將會上升到另外一個維度, 各種天體之間的規律和運轉,也將不再那麼神秘。只希望那一天可以快點到來,讓我們人類盡早了解到這片神秘的宇宙空間。

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