地球質量那麼大,是怎麼漂浮在宇宙中的?

等久i


一個誤區

這裡要先澄清一個誤區,那就是不要混淆“質量”和“重量”,因為質量和重量不是一回事,它們只是有正相關關係而已。其次,要體現出重量的前提是有引力,那誰吸引地球把地球往下拉呢?其實,我們想象一下太空飛船中的宇航員就懂了,他們就是有質量,但因為引力極小,所以都可以飄起來。

質量和重量的區別

其實,牛頓被認為是物理學的鼻祖,他的著作《自然哲學的數學原理》可以稱得上是物理學的開山之作。

而在《自然哲學的數學原理》中,牛頓一上來就定義了質量,

物質的量是起源於同一物質的密度和大小聯合起來的一種度量。、

具體書中的截圖如下:

如果你仔細看,你會發現,牛頓甚至也區別了質量和重量,並且他還說到:

質量和重量是成比例的。

這個結論是他從“擺”的實驗中得出來的。其實,我們初高中也學過物理學,其中質量的符號是m,而重量M=mg。這裡g就是重力加速度。一般重量的表述形式是:

重力作用在它身上的力。

重力其實是和引力,以及由於地球自轉產生的力的合力,初高中的物理會認為這有個向心力,實際上,我們也可以看成是離心力(初高中物理不這麼用),因為由於地球自轉,人有離心的趨勢。

所以,能夠改變物體運動狀態的是力,這和質量是兩碼事。不過,他們確實嚴格比例,如今科學家也做了不少這方面的實驗,他們發現質量和重量的比例關係在10^-13的精度上還是保持一致的。

這裡在補充一點,一般我們說重量,其實是用秤起來的重重,事實上,這裡測到的是重力的反作用力。而且不同的環境重力加速不同,重量也就不同。

這裡重力是地球對人的引力以及離心力的合力,到了南北極,我們可以認為重力約等於引力。這裡離心力沒啥可討論的,我們就討論引力。

在牛頓的體系中,他假設時間和空間是剛性的,獨立的,引力是一種超距作用。

所謂時間和空間是剛性的和獨立的含義是,1秒和1釐米對於任何人來說都是一樣的,不管這個人在什麼樣的參考下(也就是這個人如何運動)而超距作用指的是,順間傳導,舉個例子就是,太陽如果消失了,那地球就立馬飛出去,毫不含糊。

引力

牛頓還給出了萬有引力公式,在這個公式中,牛頓其實將引力質量和慣性質量看成是等價的。這種等價其實預示著空間的屬性。

如果你仔細想一想,庫侖力其實也是類似於這種形式的。

而愛因斯坦就是從這個角度去深入思考,提出了廣義相對論。由於在提出廣義相對論之前,愛因斯坦已經提出了狹義相對論,在狹義相對論中,他已經統一了“時間”和“空間”,他認為:

時間和空間一起組成四維時空,構成宇宙的基本結構。

也就是說,運動本身是會改變“時間”和“空間”的,所以狹義相對論才會有例如:時間膨脹或者尺縮效應的結論。這和牛頓認為的時間和空間是剛性的,獨立的是不同的世界觀。

所以,愛因斯然基於狹義相對論,在廣義相對論中提出引力的本質是時空的彎曲。

惠勒曾有一句著名的描述就是:

時空告訴物質如何運動,物質告訴時空如何彎曲。

就高度總結了廣義相對論的這個結論。

如果把這個觀點運用在太陽系中,那就是說,太陽壓彎了周圍的時空,地球其實是沿著時空的測地線在運動,所謂時空的測地線是指四維時空中兩點之間的最短距離。

所以,其實地球是貼在測地線在運動,從二維上看,就好像在做圓周運動一樣。

所以,地球沒辦法掉下去的,因為它本來就是貼著時空在動,還能往哪裡掉呢?

而愛因斯坦的廣義相對論後來在愛丁頓等科學家的努力之下,獲得了實驗證據的支撐,並且從廣義相對論出發預言的黑洞和引力波,也被科學家找到了。因此,廣義相對論目前是引力本質解釋的主流理論。

質量

至於質量,在狹義相對論中,愛因斯坦還統一了“質量”和“能量”,這也被我們稱為質能等價,還有那個著名的質能方程,就是在解釋多少質量的物質含有多少能量

不過這也只是解釋了質量和能量是等價的關係,不能單獨存在,是一體兩面。

對於質量本質的解釋來自於粒子物理標準模型。

在這個理論中,物質的99%的質量來自於束縛夸克的強力所提供的能量(可以通過質能等價E=MC^2可以算出來),而1%的質量來自於基本粒子夸克、電子等與希格斯場相互作用所獲得質量。

所以,你看,重力和質量壓根就是兩碼事。


鍾銘聊科學


太陽質量更大,奇怪太陽是怎麼飄在宇宙中的嗎?


愛因斯坦也是民科二


在宇宙私重的壞境下物體存在的重量很小,也不存在上下之分地球在空中而不是漂浮而是在運行,那地球為什麼運行,它不運行也不行地球有自轉有公轉,自轉的角度不是正轉,而是偏向的運行,那它的公轉就是自轉的原因吏它的公轉軌道,也是偏向橢圓形的軌道在運行,那是什麼原因吏地球能出現環形的公轉呢,是因為它運行時自轉的功率扭動著大氣當大氣把地球的力削毫到及艱的同時就到了拐彎的階段,不論什麼星球在太空裡重量都是均橫的,也不存在上下之說,至於地球圍撓太陽的公轉,地球與大陽有相互之間的效應嗎,要有當地球在太陽近距理行史,時間是一至的,當運行到冬季和太陽的距理相差那麼的遙遠,時間為什麼不變它們有絲場的效應嗎,要有冬季理太陽那麼遠為什麼地球運轉的間不變?


咔優洛克


主要是除了漂在那地球也沒啥地方好去。

宇宙中不要談漂浮,畢竟宇宙中沒有一個能讓星球落下去的地方,所以星球不是漂浮,而只是“在那裡”而已。


重型手扶拖拉機


這才到哪兒?《攤煎餅出宇宙理論》


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