为什么地球悬在宇宙没有什么东西托住它,但是它掉不下去?


  • 离歌言情 01-09 12:34
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10个答案
  • 难承情长 01-10 09:30

    地球的重力给了我们上下左右之分,我们习惯于双脚受力的方向定义为下,相反的方向定义为上。可是,在太空中,并没有一个“地面”提供给地球引力让地球掉下去。太阳是有引力,但是因为地球具有动量,所以地球一直围绕太阳转而不是直接掉向太阳。



    去过太空的人都知道,在太空中由于没有重力,所以没有上下左右之分。对于这些宇航员来说,那个方向都一样,没有区别。同样对于地球也类似,地球在太空中没有上下左右之分,宇宙在三个维度上都是同性的。



    当然了,以上都是基于我们三维时空下进行的描述。如果存在高维时空,有一个参照,那么我们的三维时空或许真的具有一个“地面”:爱因斯坦的相对论我们都再熟悉不过了,它讲述的就是时空可以扭曲,特别是质量越大的物体,越把空间“压弯”的厉害。



    特别是黑洞,直接就把三维空间压成一个无底洞。当然,这种“压弯时空”对于三维空间的我们来说完全无法描述,因为这是在三个维度上均匀地“压弯”,不存在那个维度扭曲的多一点,那个少一点。而对于高维空间来说,这种弯曲就不一样了。在高维空间中,我们的宇宙就像是一个三维的“海绵”,其上面的物质把这块“海绵”压向其它纬度,从而存在一个“向下”的参照。



    所以,如果这样来看,我们的地球之所以没有掉下来,是因为地球质量太小,不足以压破三维空间落入高维。而黑洞质量足够大,它就是把我们的三维空间压了一个大洞,可能联通了高维空间。

  • 持枪战成王 01-10 08:23

    根据我们在地球上的“经验”,站在高处都要小心防止坠向地面。归根结底就是受到了引力的作用,地球给你一个重力加速度,你要想不掉下来就需要一个支撑力。这就平衡了,你就掉不下来了。

    例如宇航员在太空执行任务时,出舱太空行走也没有什么托住他。但是宇航员不会掉回地球,就是因为引力提供了向心力,让你做绕地球的圆周运动。
    地球也是如此在太空中是没有什么托住它,地球在受太阳的引力作用,地球的下应该就是日地连线指向太阳的方向,地球也有想要落向太阳的趋势,就是这种趋势下使地球绕太阳公转。像下图一样,小黑球扔出去有个初速度,随着速度增大它就会飞的越来越远,直到有个速度临界点让小黑球一直有个掉下来的趋势但是却一直绕着地球地球转动。地球绕太阳转亦是相同的道理。


    如果以太阳系为整体一个点,那么地球的下落方向应该就是指向银心的方向,想掉掉不下去。如果以银河系为一个点,地球的下应该就是巨引源的方向了。

    如果有一天地球不再运动静止了,那么地球就可能掉下去了(或者说掉太阳上去了)。


    图片来源网络侵删。

    这里是科学黑洞,欢迎你们的关注与点评。

  • 老去的美丽 01-09 22:30

    首先谢邀!

    地球是在掉的,就是掉得非常曲折!

    先来看一张太阳带着全部身家在宇宙中奔走的动图,你以为它们心急火燎的是去哪儿?就是掉向宇宙深处啊!

    我们生活在地球上,受生活经验的影响太大了,下意识认为从空中掉到地上才叫掉。但宇宙是一片虚空啊,没有向下的方向,更没有“地面”给你掉。而东西之所以会掉到地面上,是受地心引力的影响,所以引力的来源就是下。

    那么宇宙中,引来的来源在哪里呢?

    对于地球来说,引来最大的来源就是太阳,所以地球应该掉向太阳。但正像链球一样,拉向运动员的向心力和围绕运动员旋转的离心力构成了平衡,所以地球的运动方式是围绕太阳公转。

    不要以为这个公转是千秋万代永不改变的!根据广义相对论,一组天体系统(比如太阳系)终将趋向于一种不变的状态。打个比方可能会好理解一点!假如你往水里扔一个木块儿,木块儿起初一定是上下沉浮一会儿,但随着沉浮产生的涟漪将能量带走,木块儿最终会平静下来。

    这和大质量天体之间的情况是类似的!围绕太阳旋转的地球也会产生引力波,也会带走一部分能量。而能量耗损将改变地球的轨道,使得地球越来越接近太阳,并最终撞向太阳,以这样的方式“平静”下来,达到广义相对论所预言的“归于不变的状态”。

    所以,地球是在向“下”掉的,也就是掉向太阳。只是地球在真空中飞行,飞行产生的涟漪——引力波——所带走的能量非常小,以至于都观测不到。所以地球掉向太阳的速度也就极其缓慢,一直在掉向却不会掉到!因为还没等到真的相撞的那一天,太阳就会老化为红巨星,将地球吞噬!

    掉落的过程,是一种美妙的平衡~

    依次类推,地球掉向太阳,太阳带着全家掉向银河系中心,而银河系带着亿万万星球又向着邻近星系做相对运动,并最终相撞。正是因为大型天体之间的引力纷繁复杂,掉向引力源的路径才会在如此曲折中达到一种美妙的平衡!

    银河系仙女系相撞过程示意~
  • 今生未完i 01-09 16:37

    宇宙中没有“上、下、左、右”之分,各层次天体以引力维系,在宇宙中不停的运动着,地球周围的引力环境造就了它如今“悬而不沉”的运行轨迹。

    在地球上,由于物体受到引力作用,在半空中释放一个物体它是会落向地面的,是因为它的运行速度和方向使它无法脱离地球引力,地球上的物体要进入太空绕地球运行,就需要达到第二宇宙速度,这就是现代卫星、各类探测器的运行原理。地球没有落向太阳也是因为这样的宇宙原理,因为运行速度够快,地球才可以维持现有的轨道,而不是被拉向太阳、被太阳吞噬。

    宇宙中各种天体都是以引力维系在一起,地球不仅受太阳引力,也受到太阳系八大行星微弱引力的影响,受到各种天体的引力,这种引力也不是完全不变的,地球正因为潮汐作用等原因逐渐远离太阳。也因为宇宙中天体相互之间的引力作用,宇宙中就没有上下左右前后之分,是各向同性的,各类天体都和地球一样。

    不过地球正随着银河系向本超星系团的“巨引源”中“坠落”,宇宙大爆炸形成了宇宙,而宇宙的物质又因为引力作用逐渐结合一起,没准最终宇宙又变回奇点。

  • 联手扛把子 01-09 13:35

    其实这个问题并不成立,因为太空中没有绝对的上下左右之分,如果说地球真的要往下掉,这个下面到底是哪里?答案是无法想象。

    我们平时在地球上的时候,物体掉落的方向就是下面,这个下面通俗上来说就是地面,但为什么物体会掉进地面,而不是掉进空中呢,因为地球存在引力。

    地球的引力对一定范围的物体,都施加了一个指向地心的力,这个力就足以将各种物体束缚在地球表面,所以引力的存在,才导致了人类有了上下左右的概念。

    那么对于地球来说,道理也是一样的,如果非要说地球的下面是什么地方,答案还是引力的指向方向,对于地球这个天体来说,主要对它施加引力的是太阳。

    现有的科学研究告诉我们,一个物体如果质量过大,它会扭曲一定范围的宇宙空间,当宇宙空间被扭曲时,引力自然而然就产生了,而太阳的引力也是这么产生的。

    太阳的引力也是指向太阳中心的,所以太阳对地球的作用,就好比地球对人类作用,如果地球真的要往下掉,它只能掉进太阳中去。

    但和人类不同的是,地球始终是在高速的运动,而运动产生的离心力,就足以和太阳的引力保持平衡,只要地球不断的运动下去,它永远也不会掉进太阳中。

    理论上说如果人类的速度足够快,也可以产生同样的离心力,这个离心力可以保证人类一直在天上飞,永远也不会掉下来….

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