地球一直悬浮在宇宙空间中？想多了，其实地球一直在向下坠落

宁师我蚜

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现代科学认为，我们的宇宙诞生于138亿年，在138亿年前，有一颗奇点发生了爆炸，奇点是一个质量无限大，能量无限大、热量无限大、体积无限小的点，这个点爆炸以后，我们的宇宙快速的向四周膨胀，经过138亿年的时间，宇宙才膨胀成我们现在看到的样子，宇宙中的天体都是在宇宙大爆炸之后形成的，在浩瀚的宇宙中，行星和恒星的数量多的数不过来。但是地球对于人类来说是一颗特殊的星球，因为地球是人类赖以生存的家园，关于地球的形成在科学界有好几种说法，法国数学家拉普拉斯在1796年的时候提出了行星由围绕自己的轴旋转的气体状星云形成说，星云因为旋转而体积缩小，其赤道部分沿半径方向扩大而成扁平状，之后从星云分离出去而成一个环、有一点像土星光环。

环的性质是不均匀的，物质能够聚集成凝云，发展成为行星，前苏联科学家费森柯夫认为太阳因高速旋转而成梨形核葫芦形，最后在细颈处断开，被抛出去的物质就成了行星。抛出物质后太阳缩小，旋转变慢；一旦旋转加快，又可能成梨形而抛出一个行星，逐渐形成行星系。旋密特设想太阳在参加银河系的转动中，在穿越黑暗物质云时俘散了一部分尘埃和流星的固体物质，在其周围形成粒子群。后者在太阳引力作用下围绕太阳作椭圆运动并与太阳一起继续其在银河系的行程，最后从这些粒子群发展为行星和慧星（一部分成了流星和陨星）。在太阳系中一共有八大行星，它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，根据科学家的研究得出，太阳系诞生于50亿年前。

在大约50亿年前，一片混沌的银河系中，飘荡着一片氢分子云，经过了亿万年的静默，突然宇宙深处一颗超行星发生了爆炸，分子云中心受到了引力波冲击开始坍缩，密度的改变产生了旋转，根据角动量守恒原则，这片原始星云越转越快，在引力的作用下，氢、氦和重元素不断的向自转轴中心聚集，一个扁平的原始星盘形成，其中心诞生了一颗恒星，不过这时候它还不能够被称为太阳，因为它还不能够发光发热，随着密度和压强的增加，温度不断升高，内部的核聚变被点燃，太阳就诞生了。太阳诞生以后吸收了周围大部分物质，太阳的质量占到了总质量的百分之99.86，剩下的八大行星和其它物质占到了总质量的百分之0.14，从占比上我们就能够看出太阳的质量非常大。

根据牛顿的万有引力定律得出，任何有质量的物体都是有引力的，物体的质量越大，引力就越大，强大的引力能够将周围的天体都吸过来。这些细小的粒子相互撞击相互吸附，逐渐变大，成为一个个小的星子，经过数亿年的撞击，形成了原始星核，慢慢的地球就诞生了。地球诞生初期，表面的温度非常高，地球这时候是一颗名副其实的岩浆球，这时候地表经常喷发出几千米高的热浪，随着时间的流逝，地球慢慢的冷却下来，经过几十亿年的时间，地球上的生命才开始诞生，人类诞生于200多万年前，在200多万年前，猿类生物生活在地球上，当时地球上还生活着各种其它凶猛的生物，猿类生物为了能够长久的发展下去，于是它们选择了群居生活，群居生活不仅仅能够促进彼此之间的交流的机会，还能够有效的抵抗外来侵略者。

科学家经过研究发现，频繁的交流能够使大脑的发育变得越来越快，由于猿类生物长期在一起交流，所以猿类的大脑变得越来越聪明，最终成功进化为人类，人类从诞生以后就开始不断的研究世界的奥秘，现在人类已经对世界有了大概的认知，目前人类已经能够走出地球探索宇宙，这说明人类科技发展的速度很快，人类的航天历史能够追溯到20世纪初，在此之前，人类对太空的认知仅仅限于天文学和科幻小说，在20世纪初的时候，科学家开始尝试制造火箭，最早的火箭试验开始于1926年，当时美国科学家罗伯特.戈德斯密斯发射了第一枚液体燃料火箭，不过这枚火箭仅仅飞行了40米，这标志着人类开始了探索太空的历程，在之后的时间里，各国的科学家开始不断的研究，在1957年的时候，苏联成功的发射了第一颗人造卫星——斯普特尼克一号。

这颗卫星的发射标志着人类开始了太空探索的新纪元，在1961年，美国成功将宇航员阿尔谢.谢普琴科送上太空，成为了第一个进入太空的宇航员，苏联在同年也成功将宇航员尤里.加加林送上太空，成为了第一个进入太空的人类，从此之后人类探索太空的次数越来越多，在1977年，美国发射了旅行者1号和2号探测器，它们经过了木星、土星、天王星和海王星， 成为人类历史上飞行最远的探测器，经过人类对宇宙的研究和探索，人类对太阳系有了大概的认知和了解，在太阳系中，所有的天体都在围绕太阳转动，有很多人认为，太阳系的天体都悬浮在宇宙中，看到这里，相信很多人都会产生一个疑问，为什么天体能够悬浮在宇宙中而不掉下去呢？曾经著名的物理学家牛顿认为，天体之所以能够悬浮在宇宙中，主要是因为引力。

牛顿的万有引力定律解释了行星运动的轨道，并且还指出了木星、土星的卫星围绕行星也有同样的运动规律，牛顿认为引力是一种超距作用，即使两个物体没有接触，也能够对彼此施加引力，同时这种力的传播不需要时间，可以实现瞬间传递，如果说我们的太阳突然消失，地球也会立刻脱离轨道沿着切线方向飞出去，这是因为在太阳消失的一瞬间，地球受到的引力也就消失了，由于引力的作用，所以地球在高速的运动，如果地球静止不同，那么地球就会被太阳系过去，地球和太阳之间的万有引力刚好和地球围绕太阳的圆周运动产生的离心力抵消，所以地球才能够稳定的在宇宙中运动，如果说两者的质量不发生太大的改变，那么它们将会一直运动下去，那么地球的第一股推力是如何产生的？

科学家认为真正提供第一推动力的依然是物体之间的引力，一片尘埃云最初的自转运动就来自万有引力作用下的测地线运动，这个测地线的轨迹和它们之间在三维空间中的运动参数是有关的，只有100%理想的情况下才会直直的撞上去，所以太阳内天体的公转运动来自于早期星云物质的引力坍缩。一直以来，人类都认为牛顿的说法是完全正确的，直到爱因斯坦出现以后，才打破了牛顿的理论，在1916年的时候，伟大的物理学家爱因斯坦发表了广义相对论，广义相对论发布之后，人类才知道引力到底是如何产生的，在广义相对论中，引力其实并不是一种力，而是质量造成时空弯曲的几何现象，物体的质量越大造成的时空弯曲就会越大，而这个弯曲的现象就是引力的根源。

我们可以将看不见的时空想象成一张薄膜，当放入一个有质量的物体时，这张薄膜就会形成一个凹陷，而这个凹陷就是质量造成的时空弯曲的现象，同时随着质量增大这个凹陷程度也会越强，比如地球之所以会围绕太阳公转，是因为太阳的质量巨大无比，它使得周围时空发生了严重的弯曲现象，才导致地球等一众天体沿着测地线在运动。在爱因斯坦的广义相对论中，物体总是沿着四维时空的直线走，尽管如此，在我们的三维空间中，看起来它是沿着弯曲的途径运动，爱因斯坦在思考引力的时候，将时间纳入了里面，在宇宙中运动的天体只是受到了引力的作用，那么天体在时空中的轨道就是测地线，宇宙中有无数的天体，那么时空中就有无数条这样的测地线。

为了证明爱因斯坦的理论是对的，科学家们还专门做了实验，当时的人们为了验证这个理论的正确性，分别派了两个队伍去观察日食之时太阳对于星光的偏转角度，这两个队伍一个由戴森带领，一个由爱丁德率领，在世界的两个地方观察日食后的星光，然后计算偏折角度，后来戴森因为摄像头被热波浪干扰，没有记录下准确的数字，而爱丁德纪录了下来，正好与广义相对论计算的结果相符合。这让爱因斯坦的引力时空弯曲说得到了佐证，除了这个实验之外，爱因斯坦的相对论还解释了水星进动的问题，水星进动问题能够追溯到15世纪晚期，当时人类测量水星的近地点——他最接近太阳的轨道点是如何前进的，我们得到的数字是每世纪进动5，600‘’，这是让人难以置信的缓慢。

这其中5025‘’来自地球春分点的进动——一个众所周知的现象，而剩下的532‘是由于牛顿的引力，当时科学家们提出了很多解释，1、也许数据是错误的;不到百分之一的误差似乎很难成为恐慌的理由。然而，当时的误差小于0.2%，这意味着数据是显著的。2、也许有一个额外的内部行星，它甚至比水星更靠近太阳。这一解释是由预测海王星存在的科学家乌尔班·勒·韦里尔提出的。然而，经过详尽的探测，包括对太阳日冕的修正，也没有发现任何新的行星。3、或者牛顿力定律需要稍作调整。可能它并不是平方反比定律，而是有一个微小的额外的力：比如也许不是2次幂，而是2点几次幂（某种东西）——这是西蒙·纽科姆和阿萨夫·霍尔提出的解释。

按照牛顿的万有引力来看，在太阳的引力作用下，水星的运动轨迹将是一个封闭的椭圆形，但实际上水星的轨道并不是一个严格的椭圆，而是每转一圈它的长轴也略有转动，长轴的转动，就称为进动。水星的进动速率是每一百年1°33’20”。进动的原因是由于作用在水星上的力，除了太阳的引力（这是最主要的）外，还有其它各个行星的引力。后者很小，所以只引起缓慢的进动。天体力学家根据牛顿引力理论证明，由于地球参考系以及各行星引起的水星轨道的进动，总效果应当是1°32”37’/百年，而不是 1°33‘20“/百年。二者之差虽然很小，只有 43”/百年，但是已在观测精度不容许忽略的范围了。利用牛顿的万有引力定律，始终无法解释这个问题。

在牛顿力学里，行星自转是不参与引力相互作用的。在牛顿的万有引力公式中只有物体的质量因子，而没有自转量，即太阳对行星的引力大小只与太阳和行星的质量有关，而与它们的自转快慢无关。 因此无法解释这个现象。而爱因斯坦的广义相对论却完美的解释了这个问题，当年爱因斯坦为在太阳引力场中移动的点质量编写了运动方程，根据测地方程，太阳引力场中自由落体的行星在测地线上移动，在太阳引力场的影响下，点质量在测地线上移动，爱因斯坦计算了这个空间中测地线的方程，并将它们与太阳系中行星轨道的牛顿方程进行了比较，爱因斯坦整合了行星轨道的方程，并计算了太阳半径向量与行星椭圆轨道的近日点和远日点之间行星之间的角度。

在爱因斯坦得到他对水星近日点前进的解决方案一个月后，卡尔施瓦兹希尔德得到了爱因斯坦真空场方程的精确解。他证明了从现在开始使用他的精确度量，解决水星近日点进动的问题非常简单。通过水星近日点、日全食的验证，证明了爱因斯坦的广义相对论要比牛顿的万有引力定律更加精准，按照爱因斯坦的说法，引力其实是不存在的，它只是时空弯曲的一种表象，爱因斯坦认为，时空弯曲之后会产生引力波，引力波的速度和光速是相同的，早在1916年的时候，爱因斯坦就预言了引力波的存在，但是科学家们花费了一个世纪的时间才发现了引力波的存在，在2015年，科学家首次观测到引力波，这是在大约13亿光年外两个快速绕轨运行的黑洞相互碰撞时产生的。

能够探测到引力辐射非常重要，但它并不能告诉我们引力的速度有多快。为了测量引力速度，理想情况下我们要知道黑洞碰撞的确切时间，但由于碰撞的黑洞是看不见的，所以这很难做到。在2017年的时候，地球的引力波探测器检测到引力波的通过。大约2秒后，轨道望远镜检测到来自深空的伽马辐射的短暂脉冲。经过一番分析，引力波和伽马射线来自同一事件——中子星碰撞，距离我们大约1.44 亿光年。引力波的发现更加奠定了广义相对论的正确性，按照爱因斯坦的理论我们都能够知道，地球其实一直在向下坠落，与其说是向下运动，还不如说是朝太阳的方向坠落，毕竟宇宙空间本身是没有上下之分的，而所谓的上下其实都是我们自己定义的，简单来说，地球引力所指的方向就是下，反之就是上。

正因为如此，所以我们在地球上，都是觉得自己的头朝上，脚朝下，为什么说我们的地球正在向太阳坠落呢？这和引力、时空弯曲有一定的关系，假如我们向外抛出一个物体，最终这个物体会掉落在地球上，牛顿大炮就是这个原理，牛顿大炮”是物理学中的一个著名思想实验，它经常被用来说明质点在重力场中运动的基本规律。这个实验和它所包含的一些假设为我们提供了一个简单而有效的方式来分析天体之间的相互作用。牛顿大炮实验是一种简单而有效的方式来说明物体在重力场中的运动规律。它为我们提供了一个框架来分析天体之间的相互作用，并可以帮助我们预测天体的位置和轨迹。例如，在行星和恒星的星系中，我们可以使用这个实验来确定行星的轨道，并预测其未来的位置。

此外，牛顿大炮实验还有助于理解万有引力定律，这是牛顿在1687年提出的一项重要物理学定律。该定律指出，每两个物体之间都有一个万有引力的相互作用，这个引力的大小与它们之间的距离和质量有关。牛顿大炮实验可以帮助我们理解这个定律的基本原理，并说明了如果两个天体之间的距离非常大，则它们之间的引力效应可能会变得微不足道。通过这个原理我们能够知道，在宇宙中质量小的物体一直都在向质量大的物体坠落，科学家经过研究发现，我们的太阳系正在向银河系中心的黑洞坠落，对于黑洞，相信很多人都不会感觉到陌生，毕竟黑洞在很早的时候就被科学家提出来了，黑洞是目前人类在宇宙中发现的引力最大的天体，任何进入黑洞视界范围内的物体，都会被黑洞的引力吞噬。

科学家认为，黑洞的形成能够分为三个阶段，坍缩、压缩和奇点形成，当恒星内部的核心耗尽燃料后无法抵抗自身重力，开始坍缩，随着坍缩的进行，物质被逐渐挤压，导致恒星变得非常致密，形成高密度的物质核心，最后当核心坍缩到一定程度后，其中心的质量将集中在一个无限密度和空间扭曲的点上，这个点就被称为是奇点。像银河系中心这么大的黑洞并不是恒星死亡以后形成的，而是在宇宙大爆炸之后形成的，这颗黑洞距离太阳系大约2.7万光年，它的质量是太阳质量的400多万倍，整个银河系都在围绕这颗黑洞运动，现在我们知道，地球自转一圈的时间是一天，公转一圈的时间大约是一年，在地球围绕太阳公转的同时，我们的太阳系也在围绕银河系中心转动。

目前太阳系正在以每秒240千米的速度围绕银河系转动，大约每2.2亿年就会完成对银心的一次转动，科学家通过计算得出，太阳系每围绕银河系转动一圈，两者之间的距离就会缩短2000光年，以目前两者的距离来看，太阳系在转动13万圈之后，也就是32.5万亿年之后，太阳系就会被黑洞所捕获，进而被黑洞所吞噬，除了地球、太阳系之外、银河系也在朝着更大的引力源运动，在银河系的周围存在大约50个星系，这些星系共同组成了本星系群，其中仙女座星系是本星系团中最大的星系，在本星系团上面还有室女座超星系团，它的直径达到了1.1万光年，一开始很多科学家都认为室女座超星系团已经是宇宙中最大的宇宙结构了，但是在2014年的时候，美国科学家布伦特.塔利和法国科学家海伦.库尔图尔发现了室女座超星系团也只是庞大结构中的一部分。

这个庞大的结构就是拉尼亚凯亚超星系团，拉尼亚凯亚超星系团的直径达到了5.2亿光年，里面包含了500多个星系群，100000多个星系，我们的地球在拉尼亚凯亚超星系团中就像是一粒沙子，科学家通过研究发现，拉尼亚凯亚超星系团正在带着10万个星系朝着长蛇座方向快速的移动，在那个区域，可能隐藏着一个神秘的天体，这个天体的引力极其强大，似乎要将一切物体都吸引过去，科学家通过观测发现，在长蛇座方向存在一个超大的引力源，科学家把它称为是巨引源，它的质量大约是5.4*10^16倍太阳质量，距离银河系大约有1.5亿光年。这个巨大的引力中心到底是什么物质？目前科学家还无法给出准确的答案，现在科学家只知道它的引力无限大。有不少科学家猜测，这个神秘的引力中心可能是奇点。

奇点是宇宙中最为神秘的点，科学家认为我们的宇宙就诞生于奇点之中，在宇宙大爆炸之初，一个质量无限大、能量无限大、密度无限大、热量无限大、体积无限小的点爆炸之后形成了宇宙，但是在我们现有的物理学当中，根本不存在无限这个词，只不过由于奇点太过于神秘，所以科学家只能够用无限来代替，有没有一种可能，在我们的宇宙中心，就隐藏着一颗奇点，宇宙中所有的物质都在朝着这个奇点运动，也都在像奇点坠落，当所有的天体都坠落到奇点里面之后，我们的宇宙就终结了，当奇点再次发生爆炸之后，新的宇宙就诞生了，宇宙也是有轮回的，不过对于人类来说，现在我们还不需要担心地球会不会坠落到太阳中。因为这需要非常漫长的时间，就像太阳系坠落到银河系中心需要32.5万亿年。

地球诞生才46亿年，人类诞生才短短几百万年的时间，即使是太阳系毁灭，我们都不可能亲眼见到太阳系坠落到银河系中心黑洞的那一天，毕竟我们的地球只剩下40亿年左右的时间了，这是因为再过40亿年，太阳将会变成一颗红巨星，吞噬水星、金星、地球的轨道，然后变成一颗白矮星，到时候我们的地球也会消失，人类文明是否能够在宇宙中长久的发展下去，目前还是一个未知数，对于人类来说，现在最重要的事情就是保护好地球环境，这样人类文明才能够长久的在地球上发展下去，目前地球环境开始恶化，全球变暖，温室效应等等，使得很多生物无法在地球上生活下去，所以小编认为，只有保护好地球，人类文明才能够在地球上发展下去。

人类作为地球上最有智慧的生命，从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘，经过几千年的科技发展，现在人类对世界有了大概的认知，不过在人类发展科技的同时，也给地球环境带来了很大的破坏，目前人类唯一能够做的就是保护好地球环境，这样人类才能够继续生存下去，保护地球就是保护人类自己的家园，小编希望人类能够早日实现自己的梦想，能够早日解开宇宙中的奥秘，对此，大家有什么想说的吗？