不明白地球為什麼會漂在天空不會往下掉,牛頓的引力論錯了嗎?

旅行者68521336

萬有引力定律是牛頓在1687年發現的一條物體間相互作用的定律。它表現為任何物體間都有相互吸引的力,力的大小與各個物體的質量成正比,與它們之間距離的平方成反比。由於質量越大的物體產生的引力越大,因此地球對我們有著極大的引力可以保持我們站在地球上不會飛起來以及沒有其他力給予支撐的物體,比如落葉,成熟的果子,總會落到地面上。

但是同樣也有另外一種情況我們不得不提,那就是始終繞地球飛行,除非故障老化不會墜落的人造衛星。人造衛星與地球之間同樣存在著極大的萬有引力,與我們不同的是,萬有引力使我們“落在”地球上,對衛星而言,萬有引力卻使它在太空飛行。

我們知道,在地球上向遠處發射一枚子彈,根據s=vt.子彈的速度越大,它飛行的距離越遠。當子彈的速度增長到一定數值時,它在水平方向的位移會大到超越我們的想象,因為地球是球體,當物體的速度增大到使其所需的向心力等於其所受到的萬有引力時,它就會繞著地球做勻速圓周運動。這就是為什麼人造衛星不會落到地球上。

我們再來看在太陽系中,地球其實是每時每刻都在圍繞太陽公轉。太陽是太陽系的中心天體,佔有太陽系總質量的99.86%,質量約是地球質量的33萬倍,地球受到太陽的萬有引力同樣是巨大的,但是由於地球公轉的速度也是巨大的,它所受的萬有引力同樣等於其向心力,使其可以一直圍繞太陽公轉而不會向著太陽落下去。而這就是為什麼地球不會往下掉的原因。


鎂客網

牛頓的引力論當然沒有錯,恰恰是最終解決了“天地為何如此”這個人人都十分關注的問題。

這裡有一個語言上的錯誤,地球不是漂在“天空”中,而是在“太空”中。這兩個表述有什麼區別呢?天空是我們看到的藍天。顯然,天與地是相對的。在我們直觀印象裡看到的是藍天和大地,所以古人最初的觀念都是天圓地方,天地相對(我們祖先更簡單直接地解釋為陰陽相對)。

但是古希臘的哲學家們發現,其實我們居住的這個大地並不是平的,而是一個球體。也就是可以稱之為“地球”。古希臘哲學家們發現了幾個證據。比如北極星的高度,在南北方向上是不一樣的,有很大變化(唐朝的和尚一行實際測量過)。當船出海越走越遠的時候,總是船身不見了,然後才是船帆不見了,這證明我們看到的海平面,其實也是彎曲的(正所謂孤帆遠影碧空盡,唯見長江天際流)。在發生月食的時候,月面的陰影邊緣總是圓弧形的,而那個陰影是我們大地的影子(那個影子是地影這事兒,漢朝天文學家張衡也猜到了)。

古希臘哲學家亞里士多德指出,我們所謂的上下方,其實是相對於地球中心而言。我們看到的物體總是往下落,其實總是落向地球的中心。所以在古希臘哲學家們的觀念裡,地球周圍是虛空,而且他們認為地球就是宇宙中心。當然,他們沒有“引力”這個概念。

但是對於一般人來說,這就引出一個問題:如果真的是地球,我們自己站在地面上,我們認為這是自然的。那麼跟我們相對的地球那一面的人是怎麼樣站在地球上的那麼跟我們相對的地球那一面的人是怎麼樣站在地球上的,他們的方向跟我們不是相反的嗎?不應該掉下去嗎?(也就是這些人,其實從內心裡並不相信,亞里士多德所說的上下方是指的相對地球中心而言,這個解釋聽起來是違反常識的。)

哥白尼告訴我們,地球其實不是宇宙中心,也是圍繞太陽運行的一顆行星。。。開普勒告訴我們,行星圍繞太陽運行的軌道是橢圓形的。所有的天體都是在太空之中,沒有任何東西作為支撐,他們究竟是怎樣存在和運行的呢?也就是這個時候,天文學家和物理學家一致同意,我們需要力學來解釋這個現象。

因此,牛頓力學理論應運而生。他發現了引力,還有牛頓運動三定律,從而把天體運動和地上的運動統一了起來,解釋了天上地下其實遵循的是同樣的規律。地球之所以是圓,是由於引力。蘋果下落,是引力;月亮圍著地球轉,地球圍著太陽轉,也是引力。

所以,牛頓物理學解釋了我們之前許多困惑,尤其是天地為何如此運行這個數千年來的重大問題。牛頓物理學的基本規律,也如此簡單,任何人只要願意靜下心來學習,思考,都是可以理解的。


松鼠老孫

這是個令很多一知半解的人感到困惑的問題。基本的回答是:牛頓的引力理論沒錯,是你自己對牛頓引力論的理解有誤。正是因為牛頓的引力論,地球(和其他星球)才會保持它們的運動狀態。

實際上,真正的問題是:什麼叫做“下”?

在日常生活中,你覺得上下有明確的定義,那是因為你一脫離地面,失去地面對你的支撐力,就會感到地球對你的吸引力,即重力。因此,你總是有回到地面的趨勢。而且如果你沒掌握好,這種趨勢還會導致你狠狠地摔一跤。你對這種趨勢印象非常深刻,於是總結出一條規律:人總是要向下掉落。

其實,你感到的“下方”只是地球吸引你的方向而已,也就是說,總是指向地球的中心。地球是個球,所以地球對面的人,比如說澳大利亞人,他們的“下方”正和你相反,相當於你的“上方”。澳大利亞人會漂在空中嗎?當然不是了,他們也被重力吸引在地球表面。

因此,從地球的整體看來,並不存在一個特別的方向叫做“下方”。真正重要的,只是重力的方向,而這個方向在不同位置是不同的。

上下不是個基本概念,瞭解了這一點之後,再來看星球的運動,就一目瞭然了。地球受到其他天體的引力吸引,這其中絕大部分來自太陽,少部分來自月球、木星、火星等等。

在這些力的作用下,地球有一個向太陽下落的趨勢。如果你願意的話,可以把太陽的方向叫作地球的“下方”。但是地球並沒有落到太陽上,為什麼呢?因為地球在運動,太陽的引力剛好作為地球繞太陽公轉的向心力。結果是地球以一條橢圓軌道繞著太陽運動,太陽在這個橢圓的一個焦點上。

地球的公轉

這不是地球特有的能力,任何物體都可以這樣。如果你相對於地球運動得足夠快,使得地球對你的引力扮演向心力,你也可以保持不落到地面上。這正是人造衛星的原理。


袁嵐峰

很高興回答你的問題。

我需要反問一個問題:往下掉,何處是下?

正常,對於我們普通人的視角來看。

我們存在於這個地球,對於我們來說,最大的萬有引力,是地球的吸引力。所以,所有東西,哪怕是一個輕飄飄的羽毛,都是往地上飄落,這就是“下”。

所謂下,都是因為有個參照物,有個比對。

但是在太空。萬有引力就變得不一樣了,視角不同,那麼對你產生引力的東西就不同了。可能是臨近的衛星,也可能是稍遠的恆星。

但是各種引力,在這裡所產生的力基本上是平衡的,否則,地球如果被太陽吸引,且這個力過大,地球就改變不了毀滅的命運了。

在太空,相對靜止和運動的物體都很多。但是,由於太空是近乎於真空的,所以,原本運動的彗星,就近乎是勻速在運動,而相對慢速甚至相對靜止的,就可能處於平衡狀態了。

真正產生運動屬性變化的,是比如一顆彗星穿越了小行星帶,發生了碰撞。

體積小的,對它產生運動軌跡改變。

體積大的,直接吸引到自己的星球上,這就成為了隕落。

大約花費0.3KB的流量,哈哈哈哈哈。

畢竟,我辣麼萌~


不哈韓的小韓

你認為的“下”是因為地球上存在重力,有了重力這個參考系你才能辨別上下左右,但宇宙是失重的環境,你能告訴我哪裡是下,哪裡是上嗎?肯定不能!所以星球也是一樣,失重了當然是處於漂浮狀態。


科學薛定諤的貓

不止地球不會往下掉,你看,太陽也不會往下掉啊?月亮也不會掉下來呀?還有其他的行星,星系等,它們不是也好好地在天上掛著的嗎?

是啊,為什麼呢?但有沒有想過:如果它們要往下掉,它們將掉到哪裡呢?誰將是它們的承載物呢?或者說,它們將以誰為「參照物」往下掉呢?如果不弄明白這個,你怎麼就知道它們不是在往下掉呢?

所以,「參照物」是判斷一切物體是否運動以及做怎樣運動的根本前提。本題提問已經將地球判定為是懸浮在空中某特定區域之內的,說明選擇的參照物或是我們的恆星——太陽,或是在天空中能看到的其它星體。因為彼此的相對位置,肉眼看上去幾乎沒什麼太大變化。

弄清楚參照物的問題,接下來我們就好分析討論關於本問題的所有問題了。

首先,牛頓的引力論肯定是沒有錯的。為什麼地球漂浮在空中不掉下來,或者說怎麼就能與太陽和其他星體保持著一定的距離呢?

這要從當今科學界普遍支持的「宇宙大爆炸理論」來探討分析。

宇宙起源於大爆炸,起源於一個無窮大質量的一個奇點。至於奇點怎麼來的,又是受到什麼樣的條件觸發而開始發生大爆炸,進而慢慢地演變為如今我們這個宇宙的,我們暫且不去管它,也沒必要去管它,畢竟連那些老-古-董-們研究了一輩子甚至幾輩子了連個眉目都還沒理清呢,我們又算得了什麼呢。

言歸正傳。宇宙大爆炸的時刻,從體積無窮小、質量無窮大的奇點開始,然後“嘭-轟”就將那奇點內部蘊藏了不知多久的能量給爆發了出來。可以想想原子彈爆炸時的情形。不過宇宙大爆炸釋放的能量可不是小小原子彈的爆炸能比得了的,那可是成億上兆指數倍增長都趕不上的數字和威力。

在宇宙奇點爆炸並釋放能量的時候,百分之四的能量在後來的特殊條件下——比如後來冷卻下來的溫度、磁場的形成、能量之間的碰撞擠壓等,便形成了宇宙裡能被感知到的我們所定義的“物質”這樣的東西。

這些物質在成形、碰撞、擠壓、改變速度等各種可能情形的相互影響下,慢慢地逐漸穩定下來。有的形成了星雲物質,有的構成了星團,有的構成了星系,星系又組成了星系團,超星系團,最後構成了我們這個宇宙。

可是不論星球、星雲、星團、還是星系,相對於整個宇宙這個虛空,它們都是懸浮於虛空之中的,為什麼不掉向宇宙的一端呢?

根據牛頓的萬有引力公式,F=(G*M*m)/ r^2,引力是物體之間的引力,是相對存在的,單獨一個物體並不能體現出什麼引力的作用。

所以,如果只針對宇宙裡這百分之四的可見物質——星球、星雲、星團、星系等而言的話,它們在宇宙大爆炸的時候,經過彼此間的相互碰撞、擠壓、改變速度以及彼此之間引力的作用等,最終才穩定下來,而最終讓它們穩定下來的終極決定條件,就是牛頓發現的萬有引力。

所有的這宇宙百分之四的可見或可感知的物質,乍一看似乎就是因為彼此之間的萬有引力在起著平衡牽制的作用,才使它們各安本分地堅守在自己的崗位上,所以才能懸浮於宇宙的虛空之中而不會掉向宇宙的另一端。

但,事實真的是這樣的嗎?

答案:當然不是!

要知道,宇宙裡有無數個超星系團存在,有的超星系團彼此的距離是非常非常之遙遠的,遙遠的天文數字都無法衡量計算的那種遠。按照牛頓的萬有引力公式,當距離r很大時,引力就會變得很小。如果,超星系團之間的距離非常大,它們之間的引力也基本上可以忽略不計了;而周圍的小星系團由於總體質量遠不及超星系團的總質量,所以也幾乎可以忽略不計。這樣一來,按照牛頓萬有引力公式F=(G*M*m)/ r^2,由於 r → 0,m → 0,所以F → 0。也就是說超星系團所受到的其他星系團的引力幾乎為零。

似乎到這裡,就可以解決為什麼能懸浮在虛空裡而不掉到宇宙一端的問題了——因為沒有讓它掉下去的作用力,實則非然。

為什麼這樣的解釋不正確呢?

道理很簡單。宇宙萬物都在做運動,而且基本上都是「旋轉式的運動」。仔細觀察宇宙萬物的話,「旋轉式運動」才是宇宙之最基本的運動。我們的地球包括太陽系的其他行星,自轉是旋轉式的運動,公轉同樣也是旋轉式的運動。可以再擴大些,太陽系,銀河系也在做旋轉式的運動,甚至整個宇宙都在做旋轉式的運動。那麼微觀世界又如何呢?當然也是在做旋轉式的運動。電子圍繞著原子核在做旋轉式的運動,費米子在做自旋式的運動,還有很多其他的微小粒子,它們都在做旋轉式或自旋式的運動。故超星系團自然也在做旋轉式的運動。可以查看水木之前的文章《宇宙大統一場之力以及反重力的實現方法》,裡面有詳細講解。

既然是旋轉式的自傳和公轉,而不是直線的均速運動,根據牛頓運動學第一定律,說明使超星系團做旋轉式運動的力並不是來自於宇宙大爆炸那一瞬間的推動力,而是有除了引力之外的其他力的作用。否則如果受到的力真的基本上就是為0,那麼超星系團要麼以宇宙大爆炸時獲得的動能做直線運動不停地向宇宙的一端衝去,要麼在衝向宇宙一端的過程中與其他星系相撞進而合為一體,而不可能做旋轉式運動,更不可能乖乖地堅守在自己領域之內的崗位上。

那麼這種向心力和離心力又來自哪裡呢?

其實水木前面已經暗示過了。前面水木講到宇宙當初大爆炸時的能量轉化成的可感知物質只佔宇宙總物質和能量的百分之四,也就是說還有百分之九十六的物質和能量是不能被我們探測感知到的,它們就是當今科學界所謂的“暗物質暗能量”。

正是這些幾乎充滿了整個宇宙的「暗物質暗能量」,才是使超星系團和其他星系、星團、星雲、星球等做旋轉式運動的關鍵,更是它們將宇宙裡可感知的百分之四的物質束縛在各自的崗位上,它們的作用力才是真正的“萬有引力”。

而暗物質只佔23%,暗能量卻佔73%,所以暗能量才是主宰宇宙這4%可感知物質的“上帝”。就像一杯水,你在裡面加入了23%的冰,又加入了4%的顆粒。冰的顏色與水是一樣的——透明的,不仔細看幾乎看不到冰的存在。因為冰和水的作用(浮力),可以使加入的4%顆粒懸浮於水中而不會沉到杯底。

如何使這4%的顆粒在水裡旋轉起來呢?當然是使水旋轉起來了,水的旋轉,才能帶動顆粒的旋轉。不信,可以按水木說的做下試驗。記住,旋轉杯子讓水在杯子裡做旋轉運動時,儘量保持手旋轉的速度大小相等,速度為勻速,以免受力不均勻,水從杯子裡濺出來。

當你按照水木說的做試驗,你看到了什麼?

是不是粒子很乖地隨著水的旋轉也有序地在各自的崗位上做著一定速度的旋轉?而水的中心是個比周圍都低的漩渦?

好了,試驗做完了,我們可以開始思考了。

水=73%暗能量;冰=23%暗物質;顆粒=4%可感知物質。是不是很相似呢?

哈哈,眉目出來了,我們的宇宙說不定就是這樣運動的——因為大部分的暗能量在做著「旋轉運動」,帶動著其他的物質也跟著一起做「旋轉式的運動」。

但還有個問題我們沒有解決:為什麼會有那麼多的旋轉式星系存在?也就是說它們怎麼會像分組似的分成一個一個的「旋轉星系團」呢?

這裡又要回到水木前面發表的那篇文章《宇宙大統一場之力以及反重力的實現方法》裡所講的了。具體內容,感興趣的讀者可以前去閱讀,這裡水木只說重點。

因為宇宙的裂縫,「大統一場之力」在向宇宙之外流洩時,造成了宇宙之內萬物的旋轉式運動。

但宇宙的裂縫並非一處,所以,因為宇宙「大統一場之力」的洩漏而導致的宇宙內部出現的「旋轉式運動」也並非一處(或許很多初次讀水木這篇文章的讀者,一定不明白水木在說什麼,所以建議還是先閱讀一下那篇文章。篇幅有限,水木此處不能太羅嗦重複),所以才會形成了那麼多的星系團。

好了,至此,水木已經完整地回答了「地球為什麼會漂在天空不會往下掉」的問題。分享就到這裡,感謝對水木的支持!



水木長龍

回答一下。

宇宙無限大,大的都不知道有多大。不可丈量。

宇宙中有不計其數的星球,地球是其中一個。每個星球都有自己的運動軌跡。

要解決這個問題,就要從道去解釋。道者,萬物之宗,生天地,育萬物,化天下。道,惟精惟一,唯虛唯靜。

《道德經》

第二十五章:

有物混成,先天地生。寂兮寥兮,獨立而不改,周行而不殆,可以為天下母。吾不知其名,強字之曰道,強為之名曰大。大曰逝,逝曰遠,遠曰反。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。

從這裡可以看到,道是天下母,是萬物之母。星球也不例外。

現在回過頭來回答下問題,為什麼地球不會下掉,因為道生了一切,萬物都要受道支配,這種看不見摸不著的道與萬物的通信鏈路暫且就說成是吸引吧,萬物都得圍繞它的母自然運行成長,而不是棄離而去。


崇儒

不知道為何,最近的問題裡面總有類似的疑問。簡單來說,一種固定思維,生活中的錯覺,還有生活空間的侷限性讓你有題目中的疑問。

牛頓的萬有引力理論當然沒有錯,也正是因為牛頓的引力理論,我們的宇宙飛船才能飛上天,飛上太空,到達月球,火星,甚至更遙遠的星際空間。

但是因為我們生活在地球這個狹小的空間裡,完成了我們理解和思維的片面性,因為在我們的固定思維裡,萬事萬物都應該往下掉,雖然如今我們明白那是因為地球的引力,但我們還會不由自主地把這種思維應用到星際空間。

事實上,在星際空間,並沒有絕對的上下之分,而我們生活中的上下也是相對的。或許提問者所說的“下”應該是指太陽的方向,地球被太陽的的引力吸引為什麼不往太陽落下?

真實的情況是,地球真的在一直往太陽的方向掉落,太陽巨大的質量造成的時空凹陷讓地球不得不落向太陽。

但由於地球旋轉速度夠快,離心力與太陽的萬有引力取得了平衡,於是地球不會掉向太陽。

舉個我們生活中最簡單的例子一切都明白了的。體育比賽中的鏈球比賽我們都有所瞭解,運動員就像是太陽,他拽著鏈球用力旋轉,他對鏈球施加的力量就相當於萬有引力,這個過程中鏈球其實一直都在向運動員掉落,這很好理解,因為有力量在拉鍊球,但鏈球的向外離心力平衡了拉力!

事實上不只是地球,飄在天上的衛星,宇宙間宏觀世界萬事萬物的運動都讓我們見證了牛頓的萬有引力在發揮作用!


宇宙探索

隨著科技越來越先進、各種發展也更成熟!很多國家各項各業的科學家、也在不斷地用選進的理論與技術、推翻掉從前很多原始簡單而粗淺的論證!……

我們的的地球在浩瀚無邊的宇宙中、如同微小的塵埃、在宇宙之外還有無數個宇宙、還有各種無邊無色的維度空間、其實所有的有色無邊空間與無數的無色無邊空間、都是一個整體!所有的一切都時時相互感應著、並且貫通著!

空間中有無億數計各種各樣的無色物類、只是肉眼暫時無法看透而已、就像世人用的各類無線信號、時時在空間中穿梭並連接著!

無數各個領域的科學人才、因為知識更廣博、接觸的層面更豐富、當積累到更多實踐與機緣時、都會對無邊空間中時時產生與發現的各種新科目、有了巨大的吸引力、一切處處充滿著不斷湧現的末知與神奇能量!……

宇宙中處處都是個體生命的靈魂與意識!一切有滅亡、定會有重生、萬事萬物、也在週而復始地平衡運轉著、也處在永久的正常輪迴之中!

我們所處的地球也是一個生命的靈魂意識體、原生態的自然更健康、生命更旺盛!是自私貪婪無情的一部分人類、到處採挖、殘害滅絕各種動植物、各種汙染源遍地皆是……使得地球老人家!承受到了嚴重的傷害!加速了地球老化與負擔……

整個有色空間與無色空間、各種個體都是有自己的.位置與存在因果!一切非常自然而又規律、凡是違背自然運轉系統的任何事物與個體、都會遭受重報及毀滅!

地球是一位有無億數萬計……各種個體靈魂與意識體合成的偉大生命體!他同人類與萬物一樣、會老化消失殆盡……所以希望世人處處尊重與善待萬物、同大自然和諧共處!為了我們的明天與後人、讓地球延長生命……

地球並不是漂在太空中、宇宙中每一個星球與各類物質、都有存在的理由與價值、也各有自己的位置!缺一不可、地球永遠被固定在、肉眼看不見的氣息之中、就像我們站在地球之上、地球永遠也不敢不可能去違背、空間的自然規律!一旦越雷池一步!就會象宇宙中無數星球一樣、變成一顆流星……

萬望大家珍惜與善待大自然、地球一直被厚厚的所謂大氣層!其實就是陰陽氣息重重地保護著、這就是象世間修行得道高人的善果豐滿功德一回事、凡是世間善念無私大愛者、達到真正的功德圓滿時、定會從肉體內發出靈魂的萬丈毫光!任何邪惡鬼怪氣息都不敢靠近!

地球也是一個博大無私慈悲的生命靈魂主體、他老人家也會象我們人類一樣處在輪迴之中……整個地球是無數億萬計各種生命靈魂個體的組合源……

人類與所有吃、穿、用、住、行……都來自大自然!所以一切的房子、車子、工具、衣服、……各類物體、物質……各種植物花草、動物、鳥魚蟲類……都是一樣有生命靈魂意識的……

世間千億萬計的各大寺廟、道觀內供奉的塑像與生活中的大小物類一樣、有靈魂意識的……

尊重與善待萬物!其實就是在珍惜自己與完善自己的靈魂!


一朵盛開的水蓮花

宇宙中有無數的不明白,這些不明白不是人類都能搞的清。至於地球會漂浮在天空,不是地球的專利,太陽,星星和生存在宇宙中所有的物體都是在空中運行著的,牛頓的引力論只是適用於星系與星體內的,以及各星系及星體間相互作用的力。也許各星系和各球體有著自然懸浮力,所以它們就自然而然的永久懸浮在太空中,也就不會自由墜落,但這只是一方面,而另一方面,由於宇宙大家都知道,宇宙是無高無低無邊,就是星球怎麼運行,它總是運行在無際的空間裡。(宇宙中有沒有這樣一種氣體力,它能托起星系中的各個球體和各種大小物體,這種氣體力會不會能和各種力產生互動,也許產生互動後就會有軌跡,就象交通樞紐一樣,各自在各自的軌道中運轉),所以地球等物體想掉下去,也掉不下去,偶爾有不聽話,亂闖紅燈。


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