地球重达60万亿亿吨,为何能在太空悬浮,不坠落宇宙深渊?
地球是我们人类居住的星球,也是我们每一个人赖以生存的地方。根据牛顿万有引力的说法,地球也具有吸引力,所以我们在地球上向上扔东西的时候就会掉下来。这是相对于地球而言的。而地球是在宇宙中的星球,各个星球都具有引力,并且互相牵扯保持着一个平衡,所以地球会沿着正常的轨道运转,不会掉下去。
地球能够悬浮在宇宙中的原因,首先是宇宙没有上下左右的概念。我们常说的上下左右在宇宙中是相对存在的,我们可以说太阳在地球上面,也可以说地球在天阳上面,所以地球根本没有掉下去一说;其次,太阳的吸引力。太阳对地球有一个吸引力,这也是地球围绕太阳公转的原因,就像我们用绳子拴一个球体甩起来,球体不会掉下来一样;最后,地球的吸引力。地球既公转也自转,地球公转转会产生向外的离心力,而太阳对地球又有一个引力,两个力互相牵扯达到了一个平衡的状态。所以地球围绕太阳稳定运转。
一、宇宙没有掉下来一说。宇宙中没有绝对的上下左右,由于宇宙中是一个非常庞大的空间。也是一个非常完整的系统。宇宙中的天体都有着比较稳定的运行轨迹。一般不会脱离自己的轨道运行。所以地球是不会掉下去的。
二、太阳的吸引力。牛顿发现了万有引力定律。太阳对地球有一个引力,这个引力就使得地球不会脱离太阳系,沿着自己的轨道围绕着太阳运行。这就好像我们用绳子拴这一个物体甩起来掉不下去一样的道理。
三、地球的吸引力。地球的引力使得地球有一个向外的张力,并且产生了离心力,向外挣脱,而太阳的引力又让地球不可能脱离自己的轨道。这种引力之间的互相牵扯和平衡让地球始终稳定的运行在自己的轨道上。这也是地球围绕太阳自转和公转的原因。
你觉得地球有一天会脱离自己的轨道吗?
地球的质量5.965×10^24kg,也就是接近60万亿亿亿吨。但如果我们在从太空上看,就会看到地球好像是悬浮在宇宙空间当中的。要知道,在地球上对我们很多人而言都有一种感受:东西都会往下掉,那为什么地球没有一直可以“腾空”,而没有掉下去?
万有引力定律
学过高中物理的童鞋可能会直接回答:这是因为万有引力造成的。根据牛顿的力学三大定律,我们知道“力是改变物体运动状态的原因”,地球上的东西会下落,是因为受到万有引力。而地球看起来是“腾空”的,是因为地球的“下方”并没有任何物体吸引它,也就是没有力拖拽着地球“朝下”运动。地球的“受力”主要来自于太阳的万有引力。太阳的引力使得地球绕着太阳转动。
那问题来了,万有引力又是什么?
牛顿是看到了东西下落的现象,然后把这个现象叫做引力现象,然后基于观测,提出的万有引力定律。根据万有引力定律,我们知道引力和物体的质量成正比,与距离的平方成反比。
实际上,在牛顿的时代,就有人问过他,万有引力的本质到底是什么?
牛顿认为万有引力是一种超距作用。说白了就是,两个物体不需要接触,就可以有“力”的作用,同时万有引力可以时间瞬间的传递,根本不需要传播的时间。举个例子,按照牛顿的万有引力定律,如果太阳突然间消失了,那么地球也会瞬间沿着轨道的切线方向飞出去。因为就在太阳消失的那一刻,地球受到的太阳引力也就消失了。
那牛顿这样的看法到底是对的吗?
广义相对论
客观地说,牛顿的理论在200,300年来,一直都是十分精准的,很符合我们平时观测的结果。但是,随着科学技术的发展,人类能够观测到的现象越来越多,就发现牛顿理论放在一些尺度下就不太对了。比如,如果是在亚原子级的微观尺度下,牛顿力学就不够用了,误差会非常大。
除此之外,科学家还发现在引力特别强的地方,或者速度特别快的情况下,牛顿的理论也会出现很大的误差。那么问题到底出在了哪里?
爱因斯坦在1905年就提出了他和牛顿完全不同的时空观。牛顿之所以提出万有引力定律和牛顿力学是有一个基础假设的,那就是他假设空间和时间是分开的,也是刚性的。对于任何运动状态下的参照物而言,空间和时间都是一样的,不会随着运动状态的改变而发生改变。说白了,不管你是坐着还是跑步,你看到的一米就是一米,你感受到的1秒就是1秒。
不过,爱因斯坦就提出了不同的看法,他认为时间和空间应该被统一起来,并成为时空,同时时空可以被弯曲的。不同运动状态下的人感受到的时空是不一样的,也就是说你坐着和你跑着,感到的一米和一秒实际上是有区别的,只不过这区别实在微乎其微(小数点后16位),以至于你根本感受到这个区别。
基于这样的时空观,爱因斯坦在1915年提出了广义相对论。在广义相对论当中,爱因斯坦提出,引力的本质是时空的弯曲。还是以太阳为例,太阳由于质量特别大,它就会弯曲周围的时空。
要知道地球只能贴着时空的测地线运动,这里的测地线类似于“平面内两点之间的最多距离”,而时空被弯曲了,因此,地球特别弯曲的时空运动。从我们视角来看,地球就是在绕着太阳运动。
爱因斯坦的这一套听起来很玄,超出了我们日常的经验。但是广义相对论是可以解释牛顿理论解释不了的问题,比如:水星进动现象。
不仅如此,广义相对论还有很多预言后来都被印证了,比如:黑洞,引力波。而我们如今的宇宙学理论也是基于广义相对论。更关键的是,广义相对论还被实验和观测所佐证。因此,广义相对论取代了牛顿的万有引力定律成为了关于“引力现象”最主流的科学理论。
而按照广义相对论,地球之所以“悬空”本质上是因为它被“时空”给托住了,地球是沿着时空的测地线在运动的。
人类整个进化历程全部都是在地球表面上度过,自然难以理解地球“悬浮”在太空中是一种什么状态。早期人类不知道地球为什么有吸引力,只知道不能去高处因为容易坠落受伤。
早期人类对于我们生活的大地并没有球形的概念,认为是无边无际的平台,在公元前5-6世纪数学家-哲学家毕达哥拉斯提出地球是圆的假说,当然他也并没有发现什么证据,只不过从数学的角度来看球形应该是最完美的。
毕达哥拉斯提出这个假说之后,在一次课堂上还受到了同学的质疑嘲笑,如果我们生活的大地是球形的,那么对面的人是头朝下岂不就掉下去了。现代人对于这个问题可以很好地解释,地球另外一半上的人也没有头朝下,因为在宇宙空间中没有上下之分。但是在那个时代,毕达哥拉斯被难住了,如果大地是球形,那么另外半球的人该如何生活?
随着科学技术的发展人类对周围环境的认知也越来越完整准确。
牛顿在17世纪横空出世,在物理、数学、光学甚至是经济学上都取得重要成就,当然也发现万有引力定律,认为月亮高悬夜空以及让苹果瓜熟蒂落的力本质上是相同的,都是万有引力的效果。
在这里我们用“牛顿大炮”的理想实验来说明月亮是如何高悬夜空的。牛顿曾研究过这样一个理想实验,在地球上有一座高山,放上一个无限动力的大炮。平抛运动大家更该都学过,一个小球平行抛出,初速度和距离地面的高度决定小球飞出的水平距离。
当山的高度一定,那么随着这个大炮射出炮弹的初速度不同,炮弹飞出去的距离越来越远,当水平距离超过地球的半径,那就会出现一种特殊的情况,这颗炮弹一直有下降的趋势,但是却永远都落不到地面之上。
那么结论就出来了,并非是炮弹悬浮在那里,而是一直都在“下降”的过程,只不过永远都落不到地面之上。
同样的道理,地球看起来是悬浮在宇宙空间中,但实际上并非如此,它也一直在绕太阳公转,想要一头落在太阳表面,但是却永远都实现不了。如果有一天地球停止公转,那么它就不会再“悬浮”,而是一头扎进太阳的怀抱。
前边提到了宇宙空间并非是像地面上有前后左右上下之分,宇宙中并没有下,但是根据地球表面上的下来定义,地球悬浮在宇宙中的下就是受到万有引力的方向,也就是和太阳连线并指向太阳。问题中所说的宇宙深渊应该也就是受到引力的方向。
在不同层次的天体系统中,都有各自的“方位”,例如地面上的下指的是地心方向,地球的下指的是太阳方向,整个太阳系的下就是银河系中心的方向,而银河系又在高速向着巨引源狂奔,那里可以说是宇宙深渊。
牛顿发现万有引力定律,但是爱因斯坦的广义相对论从更加本质的角度诠释了引力,广义相对论的核心就是时空弯曲,而引力就是时空弯曲的外在表现。
总结起来就是:时空告诉物质如何运动,物质质量告诉时空如何弯曲。
那也就意味着地球正在弯曲的时空中“沿直线运动”,之所以是椭圆轨道,只不过是时空发生了弯曲而已。宇宙中并没有所谓的深渊,天体运动只受到万有引力影响,和地球表面物体向下坠落是相同的道理,都是受到引力作用。
文/科学黑洞,图片来源网络侵删。
地球重达600,000亿亿吨,没有坠下深渊,而漂浮在太空当中,这也是因为暗物质起的作用,很多的星球比地球还重,依然飘浮在太空中。
因为太空是失重的状态,而且没有上下的概念,所以地球重达60万亿亿吨,能在太空悬浮,不坠落宇宙深渊。
何为坠落深渊,我们理解的就是往下掉的意思。对于太阳系而言,日心就是太阳系的深渊,根据万有引力定律,地球绕太阳公转,需要的向心力就等于万有引力。只要地球减慢公转速度,地球就会坠入太阳。
地球的重量
地球的重量约为5.965×10^24kg,也就是60万亿亿吨左右。地球的重量主要是根据万有引力公式,通过测算间接的物理量计算出来的。引力的大小与质量成正比,与距离的平方成反比(F=GMm\/r^2),推倒可得M=Fr^2\/Gm=gr^2\/G。在上面这个公式里,G代表万有引力常数,大小约为 6.67×10-11N·m^2\/kg...
地球重量是多少?
地球的质量为5.965×10^24kg,就是60万亿亿吨。这是根据万有引力定律测定的地球质量。地球质量的确定提供了测定其他天体质量的可靠依据。地球(Earth)是太阳系由内及外的第三颗行星,也是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星,距离太阳约1.496亿千米(1天文单位)。地球的特点 地球自西向东自转...
重达60万亿亿吨!地球为何能飘在太空中,而不向下坠落呢?
公元前200多年,古希腊数学家埃塞托色尼利用太阳光直射原理算出了地球直径。1798年,67岁的卡文迪许通过测定万有引力常数,计算出了地球质量是5.965*10的24次方千克,也就是我们现在说的60万亿亿吨。谁在“托着”地球?按照我们日常生活中的经验,质量这么大的地球一定被什么东西“托着”,不然肯定会...
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公元前200多年,古希腊数学家埃拉托斯特尼利用太阳光直射原理计算出了地球的直径。到了1798年,时年67岁的卡文迪许通过测定万有引力常数,得出了地球的质量为5.965×10^24千克,即现今所称的60万亿亿吨。为什么地球能在太空中飘浮,而不是向下坠落呢?按照我们日常的理解,如此庞大的地球必然受到某种力量...
地球质量60万亿亿吨,它为什么能漂浮在宇宙中,从不坠落呢?
1. 物体普遍遵循重力法则,质量越大的物体,其下降速度越快。2. 地球的质量达到60万亿亿吨,理论上应具有巨大的引力,足以吸引一切物体向地心移动。3. 然而,地球并未坠落,这是因为地球同样受到其他天体的引力作用,尤其是太阳的引力。4. 太阳作为太阳系的中心恒星,对地球施加的引力强大,但地球并非...
地球的重量是多少亿吨
在整个地球表面上,近百分之71的面积被海水覆盖,剩下的百分之29为陆地。其质量大约为60万亿亿吨,然而很多人就有所疑惑,地球如此之大,质量究竟是如何测出来的呢?
我们能够算出地球质量约为60万亿亿吨,更大更远的恒星能算吗?能_百度知...
地球的质量为5.965x10 24千克,也就约等于60万亿亿吨。每当说到这里的时候,总会有人产生疑问:“地球这么大,它的质量是怎么知道的”?我们之所以知道地球的质量,是两个科学家告诉我们的,一个是牛顿,另一个则是卡文迪许。牛顿发现了万有引力,并且提出了万有引力公式,即F=G(m1m2\/r 2)。任...
地球质量60万亿亿吨,我数学不好,数学好的帮我算下有多个亿吨?
60万亿亿吨 =600000亿亿吨 =60000000000000亿吨
重达60万亿亿吨的地球,为何没有撞向太阳,反而悬浮在太空中?
而且越往上走,一个层级公转时间就越长,而太阳系绕银河系公转一圈至少就需要长达两亿多年。从这个角度来看,我们不难发现,其实整个宇宙就是一个在不断运行的空间范围,所有的星球和星系都在进行着运动。假如人类 科技 能发达到站在宇宙之外,观测整个宇宙,那么就能看到宇宙中的各个星系以及天体,就像...
地球的重量是多少亿吨
1. 地球的重量约为5.965×10^24千克,折合5.965×10^21吨,大约等同于60万亿亿吨。2. 地球是太阳系中的第八颗行星,按照距离太阳的远近排序,位于第三位,是太阳系中直径、质量和密度最大的类地行星。它距离太阳约1.5亿公里,并自西向东自转,同时绕太阳公转。地球的年龄估计在40至46亿年之间...
俟冰胃力: 主要原因是由于地球产生的重力,也就是地球的万有引力对地球表面的物质产生指向地球球心的、大小相等的吸引力,由于地球的质量相当大(约60万亿亿吨),能产生足够强大的向心引力,使得任何地球表面的物质都逐渐趋向平坦的球状分布而不是保持其他的形状,因为球状分布是使得地球表面物质获得最稳定的“静力平衡”的状态..即使由于地球自身地质活动形成了高山、高原这样不平坦的形状,只要有足够长的时间,地球引力也会使这些高山或高原逐渐削平最终变为平地从而恢复地球表面浑圆的形状,这就是所谓“重力侵蚀”效应,当然在这一过程中自然风化和水的侵蚀也会发挥重要的辅助作用.
景洪市13796676804: 地球有多重 - ?
俟冰胃力: 地球有多重:地球的质量为5.965*10^24kg,就是60万亿亿吨.这是根据万有引力定律测定的.地球质量的确定提供了测定其他天体质量的依据.经过历时4年、耗资数十万美元的计算,华盛顿大学的物理学家默科维茨博士和贡德拉克教授得出...
景洪市13796676804: 地球的重量会有变化吗 - ?
俟冰胃力: 根据万有引力公式,计算出了地球的重量,即为60万亿亿吨.现代测量的结果为59.76万亿亿吨.据科学家计算,近年来地球的质量没有明显变化.
景洪市13796676804: 地球有多重??
俟冰胃力: 地球的质量约为5976x10吨,即约为60万亿亿吨,由地球的质量和体积,求出地球的平均密度约为5.5克/立方厘米.
景洪市13796676804: 地球到底有多重???宇宙到底有多大????
俟冰胃力: 1798年,卡文迪许第一个“称”出了地球的重量,它的数值是5.977x1024公斤,即将近六十万亿亿吨. 宇宙是浩瀚无垠的.就目前而言,普遍认同的观点是:宇宙有限无边. 从最新的观测资料看,人们已观测到的离我们最远的星系是130亿光年.也就是说,如果有一束光以每秒30万千米的速度从该星系发出,那么要经过130亿年才能到达地球.这130亿光年的距离便是我们今天所知道的宇宙的范围.再说得明确一些,我们今天所知道的宇宙范围,或者说大小,是一个以地球为中心,以130亿光年的距离为半径的球形空间.
景洪市13796676804: 地球有多重??
俟冰胃力: 60万亿亿吨 世界上第一个“称”地球重量的人,是英国科学家卡文迪许.他经过深入研究,觉得利用牛顿的万有引力才是惟一的办法.可是,在实验室里,采用这种办法是极其困难的,因为没有那么精确的度量仪器.比如两个一公斤重的铝球...
景洪市13796676804: 地球有多大宇宙有多大 - ?
俟冰胃力: 你好,地球究竟有多大?科学家曾经计算过,它的表面积约5.1亿平方公里,体积约为10 800亿立方公里,重约60万亿亿吨.假使从它的最北端的北极一直向南走,到达它的最南端的南极,得有2万公里.这么远的路程,要是按每天行程50公里步...
景洪市13796676804: 核武器到底是什么,能炸毁一个地球吗? - ?
俟冰胃力: 地球质量为60万亿亿吨,按照1:200的比例计算(把地球炸裂,但不是炸成沫沫),需要3000亿亿吨的TNT当量,全球冷战最高峰时的核武总当量为100亿吨,不到所需要当量的30亿分之一.因此,这些核武可以毁灭大部分人类,但对地球连挠痒都不算.
景洪市13796676804: 地球有多大??
俟冰胃力: 地球南北极之间的直径是12630824米.1743年,宣布了极直径的数值:12707216米.1841年,著名的德国天文学家贝塞耳精心计算了关于地球的一系列数据.他宣布,地球的极直径应该是12712156米. 体积约为10 800亿立方公里,重约60...
景洪市13796676804: 地球大约有多重,地球的年龄大约有多大 - ?
俟冰胃力: 根据万有引力公式,计算出了地球的重量,即为60万亿亿吨包括对地球上最古老岩石和陨石标本的放射性同位素分析,地球的年龄大约有45亿年的.. 祝您生活愉快,望采纳,