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“如果你跳下去,这样就太危险了,地球也会飘走的。”
为了安全起见,在进行任务之前,翟志刚对他的同伴说道,因为他知道,一旦自己从飞船出来,将会面临怎样的危险。
翟志刚作为第一位进行出舱活动的中国宇航员,这项太空任务意味着什么,可以想象翟志刚当时的心情。
但是在太空中,有一种奇妙的现象,就是地球竟然会在宇宙中漂浮着,这是怎么回事?
我们的地球竟然会飘,那么这种浩瀚的宇宙又是由什么组成的呢?
地球重60万亿亿吨。
1766年,英国科学家亨利·卡文迪许做了一项轰动天惊的实验,其中一项就是关于地球的质量和地球所处的空间环境。
当时卡文钦许通过精密的实验,他令一块铅球和一块铁球靠近,发现这两件物体都会向彼此靠近,这个过程中很难避免摩擦。
而且这两物体都是非常重的物体,但都是在此过程中,他们互相吸引,并不根据质量确定吸引范围,当他将这两物体放到了台子上,这个时候吸引力还是很小。
所以,他明白了,这个吸引力和质量相关,并且是正相关关系,但是,当他又将这两物体放到了台子上,用一个细绳悬挂着,那么此时他们都不会发生碰撞。
很显然,如果有引力的话,他们应该被拉近,也就是说,当物体之间存在引力的时候,就会互相靠近。
但是这个过程并不是我们直观看到的,所以,如果仅依靠直观的想象,我们更容易忽略一些微小的现象。
它们之间是存在引力,根据经验法则,我们得到了引力和质量相关的一个引力常数G,为了更好的确定这个G值,必须要测量一个大物体和众多小物体之间的距离。
于是,在1766年的7月份,卡文钦许和他的助手们进行了实验。
他采用了一个简单的方法,用一个台子悬挂着一个细绳,然后用一根金属线拉紧排列出一排铅球,在放下这块铅球之前,将一块铁球放在铅球边上,然后再将铅球和铁球对齐观察。
随着时间推移,可以清楚的观测到铅球和铁球慢慢的靠近,可以看出吸引力在不断增加,所以,通过观察,显然它们之间是存在引力。
随后,便将铅球放下,由于吸引力微弱,所以他们自然靠近的速度也很慢,而对齐观察足足长达六分钟之久,随着时间越来越久,铅球和铁球之间差距也越来越小。
现在可以确定了,小物体和大物体之间存在一个g值。
卡文钦许和他的助手多次重复实验之后,终于计算出一个比较合理的g值,也是得到了一个较为合理的地球平均密度。
这就是地球平均密度测量中的万有引力定律。
随后,科学家们借助卡文钦许测量得到这个g值,以及继续进行更进一步研究,逐渐测量出了地球质量62万亿亿吨的定义。
对于地球本身的质量这个数量级也就意味着,宇宙中除了太阳之外,本身包含木星都没有地球重。
但是更令人震惊的是,这样一个重达60万亿亿吨的巨大的物体,它竟然就这样“飘”在宇宙中,这到底是怎么回事呢?
因为在翔志刚所说:“要是不小心从飞船跳出去,可能会造成各种意外情况。”
而且还有一种说法就是,当发射升空的时候,会让地面损失1/10000,因此发射的时候就非常谨慎。
那么真的是会飘吗?
为什么地球就这样“飘”在宇宙中?
牛顿:什么叫做“飘”?
牛顿曾经有过这样的说法:“一巧克力和一颗樱桃坚持不住是正常现象,但一头牛坚持不住就不正常。”
那么,有一个质量和地球相当的一座建筑,要是独自存在于太空的一块岩石上,却没有其他物体,它是否会继续在太空中停留呢?
牛顿认为,是因为万有引力作用导致这一切,但是牛顿却并不能解开这个难题,对于那个有着与地球相当质量相当的一座建筑来说,它无法在宇宙中继续停留定力,是由于它产生了一种自我约束,通过向外施加一种阻力。
而这种阻力就是万有引力,由于没有其他物体周围,所以这种阻力就消失了。
如果有其他物质产生引力,则这种引力互相抵御,上述建筑就能好好停留在这个位置,而不会这样“飘”起来,这种现象到底应该如何解释呢?
这就是一个奇怪困惑的问题,没有人能给出答案,这种现象被称为“引力场”,牛顿借助万有引力来解释这一切。
牛顿曾经提出万有引力定律,其中描述到:每一个物体都有质量,每个物体之间都有引力,其中g值与质量水平成正比,并且与物体间距离平方成反比。
其中描述到:任何两个物体之间都存在着它们间“静止”的引力作用,这个作用大的时候,就会导致物体间距离明显变化。
因此在牛顿看来,“飘”只是相对位置没有改变,并不会导致一些显著性的变化,只是根据经验法则得了g值,同时也说明了宇宙是稳定。
爱因斯坦曾遭遇过很多次有趣的问题,但人们说他犯了错误,因为他没有考虑运动状态对时间和空间产生影响的问题。
这个问题也被称为“爱因斯坦方程”,这个方程条件比较复杂,但通俗来说就是:每个天体都有它自己的引力场。
当一个天体进入到另一个天体产生的引力场的时候,就会出现弯曲或者偏斜现象,这种现象类似于把重物放入织布机,导致整个布面出现弯曲。
从这样形象的描述上来看,从它这里扔出去,会造成弯曲,从而改变方向,最终落入下一个轨道,最终形成稳定的一种状态。
随着天体之间运动情况不同,它们之间所弯曲程度也不同,这样使得我们眼中看到的自然规律,就成为光运动速度最大的地方。
在这里,一颗卫星方向突然改变,但我们看不到这种变化,因为这种变化是暗自发生的,而且每个大的天体都有它自己的“卫星系统”,因为它们都有自己的周围小天体。
关于宇宙结构的一些疑问。
那么太阳系又组成什么呢?
我们的宇宙又是一种什么模样?
其实我们的太阳系正在银河系中运行着,而整个银河系只是无数个星系中最渺小最平凡的一颗星系罢了,而整个宇宙中的星系数量超过可观测宇宙区域中的星系数量。
同时也有超星系团,是一种巨型结构,其中包括了一百万颗星系,还有超大质点,这些超大质点中的超星系团有数不清,而这些超大质点正是组成巨人结构的重要部分,而且在更大尺度上,分别形成虚无和空洞空间。
而宇宙结构层层分明,可以简单的做出表述,从小到大依次是:太阳系、银河系、星系、超星系团、超大质点和虚无、空洞。
虽然卡文钦许通过自身经验方法做出测量,但每一项成果都会推动整个人类科学进步,“飘”的问题需要我们不断探索,我们才能明白它背后的证券及其含义。
关于“飘”的原因无非就是引力,这个谜题需要我们去探索,而爱因斯坦提出新的方程,在一定上已经解释了其中原理和规律。
对于太阳公转也是一种格局,从某种程度上来说,是吸引、互相抵消,而不是“飘”,因此并不存在危害。 |
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