不明白地球为什么会漂在天空不会往下掉,牛顿的引力论错了吗?

如题所述

第1个回答  2022-08-23
引力论没错,只是我们没有认识到问题的本质。如果地球上的物体漂浮在空中而不是地面上,则该物体必须受到其他力的影响并受到重力的平衡。 在地球上,由于重力的关系,上,下,左,右方向是分开的,而在我们的意识中,下是指地球中心的方向。 但是,如果进入宇宙,那么实际上就没有位置的概念。

为什么地球没有在宇宙空间内不受支撑? 主要原因是向心力是由太阳向内提供的。

从某种意义上说,地球没有落到太阳这一事实与人造卫星没有落到地球相同,这可以用最简单的方式理解。 在地面上进行水平投掷运动,随着小球的初始水平速度增加,着陆距离会越来越远,直到速度增加到一定的临界值时,小球的水平着陆距离已超过 在地球半径范围内,它最终只能保持旋转并想掉到地上,但它永远不会掉下来,成为人造卫星。

问题中提到的地球悬浮是一样的:如果在遥远的空间中没有大的天体,那么地球将真正处于悬浮状态! 但老实说,即使没有阳光,地球也总是会受到银河系银河系中心的影响,而且,围绕银河系中心的移动永远不会真正停止。

不止地球不会往下掉,你看,太阳也不会往下掉啊?月亮也不会掉下来呀?还有其他的行星,星系等,它们不是也好好地在天上挂着的吗?

是啊,为什么呢?但有没有想过:如果它们要往下掉,它们将掉到哪里呢?谁将是它们的承载物呢?或者说,它们将以谁为「参照物」往下掉呢?如果不弄明白这个,你怎么就知道它们不是在往下掉呢?

所以,「参照物」是判断一切物体是否运动以及做怎样运动的根本前提。本题提问已经将地球判定为是悬浮在空中某特定区域之内的,说明选择的参照物或是我们的恒星——太阳,或是在天空中能看到的其它星体。因为彼此的相对位置,肉眼看上去几乎没什么太大变化。

弄清楚参照物的问题,接下来我们就好分析讨论关于本问题的所有问题了。

首先,牛顿的引力论肯定是没有错的。为什么地球漂浮在空中不掉下来,或者说怎么就能与太阳和其他星体保持着一定的距离呢?

这要从当今科学界普遍支持的「宇宙大爆炸理论」来探讨分析。

宇宙起源于大爆炸,起源于一个无穷大质量的一个奇点。至于奇点怎么来的,又是受到什么样的条件触发而开始发生大爆炸,进而慢慢地演变为如今我们这个宇宙的,我们暂且不去管它,也没必要去管它,毕竟连那些老-古-董-们研究了一辈子甚至几辈子了连个眉目都还没理清呢,我们又算得了什么呢。

言归正传。宇宙大爆炸的时刻,从体积无穷小、质量无穷大的奇点开始,然后“嘭-轰”就将那奇点内部蕴藏了不知多久的能量给爆发了出来。可以想想原子弹爆炸时的情形。不过宇宙大爆炸释放的能量可不是小小原子弹的爆炸能比得了的,那可是成亿上兆指数倍增长都赶不上的数字和威力。

在宇宙奇点爆炸并释放能量的时候,百分之四的能量在后来的特殊条件下——比如后来冷却下来的温度、磁场的形成、能量之间的碰撞挤压等,便形成了宇宙里能被感知到的我们所定义的“物质”这样的东西。

这些物质在成形、碰撞、挤压、改变速度等各种可能情形的相互影响下,慢慢地逐渐稳定下来。有的形成了星云物质,有的构成了星团,有的构成了星系,星系又组成了星系团,超星系团,最后构成了我们这个宇宙。

可是不论星球、星云、星团、还是星系,相对于整个宇宙这个虚空,它们都是悬浮于虚空之中的,为什么不掉向宇宙的一端呢?

根据牛顿的万有引力公式,F=(G*M*m)/ r^2,引力是物体之间的引力,是相对存在的,单独一个物体并不能体现出什么引力的作用。

所以,如果只针对宇宙里这百分之四的可见物质——星球、星云、星团、星系等而言的话,它们在宇宙大爆炸的时候,经过彼此间的相互碰撞、挤压、改变速度以及彼此之间引力的作用等,最终才稳定下来,而最终让它们稳定下来的终极决定条件,就是牛顿发现的万有引力。

所有的这宇宙百分之四的可见或可感知的物质,乍一看似乎就是因为彼此之间的万有引力在起着平衡牵制的作用,才使它们各安本分地坚守在自己的岗位上,所以才能悬浮于宇宙的虚空之中而不会掉向宇宙的另一端。

但,事实真的是这样的吗?

答案:当然不是!

要知道,宇宙里有无数个超星系团存在,有的超星系团彼此的距离是非常非常之遥远的,遥远的天文数字都无法衡量计算的那种远。按照牛顿的万有引力公式,当距离r很大时,引力就会变得很小。如果,超星系团之间的距离非常大,它们之间的引力也基本上可以忽略不计了;而周围的小星系团由于总体质量远不及超星系团的总质量,所以也几乎可以忽略不计。这样一来,按照牛顿万有引力公式F=(G*M*m)/ r^2,由于 r 0,m 0,所以F 0。也就是说超星系团所受到的其他星系团的引力几乎为零。

似乎到这里,就可以解决为什么能悬浮在虚空里而不掉到宇宙一端的问题了——因为没有让它掉下去的作用力,实则非然。

为什么这样的解释不正确呢?

道理很简单。宇宙万物都在做运动,而且基本上都是「旋转式的运动」。仔细观察宇宙万物的话,「旋转式运动」才是宇宙之最基本的运动。我们的地球包括太阳系的其他行星,自转是旋转式的运动,公转同样也是旋转式的运动。可以再扩大些,太阳系,银河系也在做旋转式的运动,甚至整个宇宙都在做旋转式的运动。那么微观世界又如何呢?当然也是在做旋转式的运动。电子围绕着原子核在做旋转式的运动,费米子在做自旋式的运动,还有很多其他的微小粒子,它们都在做旋转式或自旋式的运动。故超星系团自然也在做旋转式的运动。可以查看水木之前的文章《宇宙大统一场之力以及反重力的实现方法》,里面有详细讲解。

既然是旋转式的自传和公转,而不是直线的均速运动,根据牛顿运动学第一定律,说明使超星系团做旋转式运动的力并不是来自于宇宙大爆炸那一瞬间的推动力,而是有除了引力之外的其他力的作用。否则如果受到的力真的基本上就是为0,那么超星系团要么以宇宙大爆炸时获得的动能做直线运动不停地向宇宙的一端冲去,要么在冲向宇宙一端的过程中与其他星系相撞进而合为一体,而不可能做旋转式运动,更不可能乖乖地坚守在自己领域之内的岗位上。

那么这种向心力和离心力又来自哪里呢?

其实水木前面已经暗示过了。前面水木讲到宇宙当初大爆炸时的能量转化成的可感知物质只占宇宙总物质和能量的百分之四,也就是说还有百分之九十六的物质和能量是不能被我们探测感知到的,它们就是当今科学界所谓的“暗物质暗能量”。

正是这些几乎充满了整个宇宙的「暗物质暗能量」,才是使超星系团和其他星系、星团、星云、星球等做旋转式运动的关键,更是它们将宇宙里可感知的百分之四的物质束缚在各自的岗位上,它们的作用力才是真正的“万有引力”。

而暗物质只占23%,暗能量却占73%,所以暗能量才是主宰宇宙这4%可感知物质的“上帝”。就像一杯水,你在里面加入了23%的冰,又加入了4%的颗粒。冰的颜色与水是一样的——透明的,不仔细看几乎看不到冰的存在。因为冰和水的作用(浮力),可以使加入的4%颗粒悬浮于水中而不会沉到杯底。

如何使这4%的颗粒在水里旋转起来呢?当然是使水旋转起来了,水的旋转,才能带动颗粒的旋转。不信,可以按水木说的做下试验。记住,旋转杯子让水在杯子里做旋转运动时,尽量保持手旋转的速度大小相等,速度为匀速,以免受力不均匀,水从杯子里溅出来。

当你按照水木说的做试验,你看到了什么?

是不是粒子很乖地随着水的旋转也有序地在各自的岗位上做着一定速度的旋转?而水的中心是个比周围都低的漩涡?

好了,试验做完了,我们可以开始思考了。

水=73%暗能量;冰=23%暗物质;颗粒=4%可感知物质。是不是很相似呢?

哈哈,眉目出来了,我们的宇宙说不定就是这样运动的——因为大部分的暗能量在做着「旋转运动」,带动着其他的物质也跟着一起做「旋转式的运动」。

但还有个问题我们没有解决:为什么会有那么多的旋转式星系存在?也就是说它们怎么会像分组似的分成一个一个的「旋转星系团」呢?

这里又要回到水木前面发表的那篇文章《宇宙大统一场之力以及反重力的实现方法》里所讲的了。具体内容,感兴趣的读者可以前去阅读,这里水木只说重点。

因为宇宙的裂缝,「大统一场之力」在向宇宙之外流泄时,造成了宇宙之内万物的旋转式运动。

但宇宙的裂缝并非一处,所以,因为宇宙「大统一场之力」的泄漏而导致的宇宙内部出现的「旋转式运动」也并非一处(或许很多初次读水木这篇文章的读者,一定不明白水木在说什么,所以建议还是先阅读一下那篇文章。篇幅有限,水木此处不能太罗嗦重复),所以才会形成了那么多的星系团。

好了,至此,水木已经完整地回答了「地球为什么会漂在天空不会往下掉」的问题。分享就到这里,感谢对水木的支持!

这是个令很多一知半解的人感到困惑的问题。基本的回答是: 牛顿的引力理论没错,是你自己对牛顿引力论的理解有误。正是因为牛顿的引力论,地球(和其他星球)才会保持它们的运动状态。

实际上,真正的问题是: 什么叫做“下”?

在日常生活中,你觉得上下有明确的定义,那是因为你一脱离地面,失去地面对你的支撑力,就会感到地球对你的吸引力,即重力。因此,你总是有回到地面的趋势。而且如果你没掌握好,这种趋势还会导致你狠狠地摔一跤。你对这种趋势印象非常深刻,于是总结出一条规律:人总是要向下掉落。

其实,你感到的“下方”只是地球吸引你的方向而已,也就是说,总是指向地球的中心。地球是个球,所以地球对面的人,比如说澳大利亚人,他们的“下方”正和你相反,相当于你的“上方”。澳大利亚人会漂在空中吗?当然不是了,他们也被重力吸引在地球表面。

因此,从地球的整体看来, 并不存在一个特别的方向叫做“下方” 。真正重要的,只是重力的方向,而这个方向在不同位置是不同的。

上下不是个基本概念,了解了这一点之后,再来看星球的运动,就一目了然了。地球受到其他天体的引力吸引,这其中绝大部分来自太阳,少部分来自月球、木星、火星等等。

在这些力的作用下,地球有一个向太阳下落的趋势。如果你愿意的话,可以把太阳的方向叫作地球的“下方”。但是地球并没有落到太阳上,为什么呢?因为地球在运动,太阳的引力刚好作为地球绕太阳公转的 向心力 。结果是地球以一条椭圆轨道绕着太阳运动,太阳在这个椭圆的一个焦点上。

地球的公转

这不是地球特有的能力,任何物体都可以这样。如果你相对于地球运动得足够快,使得地球对你的引力扮演向心力,你也可以保持不落到地面上。这正是 人造卫星 的原理。
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