地球懸空在宇宙中,如果地球會掉下去,它會掉到哪裡去?

你是否也有過這樣的疑問呢?地球看上去好像是懸空在宇宙之中的。地球這麼大。它為什麼不會往下掉呢?就像下面的這張圖片一樣。

宇宙中的地球和月球

那你有沒有想過:如果地球真的“掉下去”了,它會掉到哪裡去呢?我們一起來聊一聊這個話題。

先問大家一個問題,哪是上?哪是下?我們會說:“腳踩的大地是下,頭頂的青天在上。”沒錯,的確是這樣的。

地平說

古時候的人們大多相信“地平說”,認為大地是平的。後來有人提出了“地圓說”,認為大地是一個球體。但這種說法在古代過於奇葩,人們很難接受。於是有人會這樣反駁“地圓說”:既然大地是一個球體,那麼在這個世界上肯定有一部分人是頭朝下的“倒立人”。而且這些“倒立人”的處境很危險,因為他們會“掉下去”!

位於南半球的人倒立了嗎

如果我們拿著一個地球儀比劃一下,這種說法好像很有道理的樣子啊!生活在北半球的人是頭朝“上”的,而生活在南半球的人,尤其是那些在南極工作的科考人員都是頭朝“下”的啊!他們會不會“掉下去”啊!事實果真如此嗎?

很顯然不是這樣的。無論生活在地球任何地方的人,他們的腳踩的都是大地,頭頂上都是青天。怎麼會出現頭朝下的倒立情況呢?他們都會腳踏實地地站在地球上,往哪裡掉下去呢?

站在南極點的人

在地球上,我們所說的掉下去,就是指的從一個較高的地方落到一個相對更低的地方。為什麼會這樣呢?這是因為在地球上,任何物體都會受到地球引力的影響。在地球引力的作用下,所有的物體都會朝著地球質量的中心墜落。而這個指向地球質量中心的方向就是下方。相反的方向就是上方了。

天上的月亮

大家再思考一個問題,“一輪圓月升起來了,像一盞明燈,高懸在天幕上”。這句描寫月亮的句子告訴我們月亮在地球的什麼方向呢?月亮在天上,當然是在地球的上方了。

這是一張在月球上看地球的照片。情況完全反過來了,地球高高地掛在天上了。那麼,地球在月球的上方還是下方呢?

在月球上看地球

從月球上看,地球好像是在月球的上方。其實不是這樣的。地球還是位於月球的下方。這是為什麼呢?月球是地球的衛星。月球和地球上空的人造衛星以及空間站是一樣的,都是在圍繞著地球轉動的。只不過人造衛星和空間站的軌道距離地球近一些,從幾百公里到幾萬公里不等。而月球距離地球遠一些,平均距離為38。4萬公里。

地球上空的天宮空間站

天宮空間站位於地球上空400~450公里。如果從天宮空間站看地球,地球妥妥地在空間站的下方。前段時間,SpaceX馬斯克的星鏈衛星受到地磁風暴的影響而毀掉了40顆。受到地球引力的影響,這些被毀掉的衛星最終會掉到地球上。同樣的道理,月球也是地球的衛星。它受到地球引力的影響而圍繞著地球轉動。地球引力指向就是下方。哪天月球出了什麼“意外”而掉下來,也是會掉到地球上的。

太陽在地球下方

如果地球真的“掉下去”了,它會掉到哪裡去呢?看到這裡,我想大家已經有答案了。地球受到太陽的引力影響圍繞著太陽轉動。如果地球發生墜落而掉下去,它一定會是掉到太陽上面的。也就是說地球的下面是太陽。

不僅僅是地球,太陽系中還有另外七顆行星。它們要是發生墜落都是會掉到太陽上面的。

那麼地球為什麼沒有掉到太陽上面呢?這個問題也很簡單。我們扔一塊石頭就知道了。

扔石頭

如果我們撿起一塊石頭使勁扔出去,石頭就會沿著扔出的方向飛一會兒,然後掉落到地面上。如果我們再多用一些力氣扔石頭,石頭就會在空中飛上更久的時間才會落到地面上。這是因為,我們扔石頭的力氣越大,石頭獲得的初始速度就越快,它就會飛得越遠,在空中停留的時間就越久。假如我們扔石頭的力氣足夠大,讓石頭獲得足夠快的初始速度,這樣它飛行的距離就會足夠的遠,足以繞地球一週。那麼它是不是永遠不掉到地面上呢?

牛頓大炮

英國的物理學家,“棺材板”經常壓不住的牛頓也曾經這麼想過。牛頓說,如果在高山上架起一門大炮,只要這門大炮的威力足夠大,炮彈的速度足夠快,炮彈就可以圍繞地球不停地轉而不會掉下來。這門威力巨大的大炮叫作“牛頓大炮”。

牛頓畢竟是物理學家、數學家和天文學家,非常的牛。他不光會這樣想,而且還計算出瞭如果炮彈不落下來需要具備的速度。這個速度是每秒鐘7。9公里/秒。這個速度又叫做第一宇宙速度。地球上空的航天器具備了這個速度,它們就會圍繞地球做圓周運動產生的離心力就會和地球的引力平衡而不會掉下來了。

地球圍繞太陽轉動

同樣的道理,地球是一門架在太陽上的牛頓大炮打出去的炮彈。地球之所以沒有掉到太陽上是因為它在以29。78公里/秒的速度圍繞著太陽公轉。地球公轉產生的離心力足以抗衡太陽對它的引力。因此地球是不會掉到太陽上面去的。

跳起來的人

看到這裡,我們心中一開始的那個疑惑,“地球看上去好像是懸空在宇宙之中的”,應該解開了吧?地球懸空在宇宙中,其實是一個假象。這就像是一個人跳起來時,我們按下了相機的快門,把他跳起來的一瞬間定格了一樣。

被太陽引力甩起的地球

其實,地球和宇宙的所有星球都是在引力的作用下高速運動的。它們更像是用繩子拴著甩起來的小球。我們看到的懸浮只是它們被定格的一瞬間罷了。大家覺得是這樣嗎?

地球要是發生了墜落會掉到太陽上,那麼太陽呢?它又會掉到哪裡去呢?一起聊一聊吧!