为什么天体都漂浮在宇宙中，而没有下坠？

lovedwy

最早的引力理论

如果我们现在随便翻一张宇宙的图片，很可能看到的就是在虚无的宇宙空间中，有许多天体似乎“漂浮”在上面。

当然，这一类的图片大部分都是艺术加工过的，只有极少数是真实拍摄的。不过，看到这些图，就会让许多产生一种想法，为什么这些天体是“漂浮”在宇宙上的，而不会下坠。

这个事的不怪我们有这个疑问，事实上，如果我们仅仅在地球上观测，在没有任何现代科学知识的情况下，就会有这样的疑问。古希腊人对此很纳闷，因为在地球上，我们看到的是地球万物都在朝着地面落，但是太空当中，天体就没有向下的趋势，而是绕着某个天体在转。

于是，当时的人提出了一套理论，他们认为月球以下的世界，包括地球在内，是由水火土气四种元素构成的，其中水和土比较重，有往地面坠落的趋势，火和气比较轻，会远离地面，但不会跑到月球以上的世界。

月球以上是由以太构成的。这就把天界和地球的物理规律分开，天界不需要符合地球的规律，因此，也就不会有下坠的情况。这套理论其实最终纳入到了地心说理论当中，是地心说的一部分。我们也可以把它理解成最早的引力理论。

这也被称为亚里士多德的世界观，其中有一个要素就是力是维持物体运动状态的原因。翻译过来就是你想要一直跑，其实就得一直输出力。
牛顿的万有引力理论

后来科学逐渐发展，以哥白尼为代表的一群学者提出了不同的看法，这在历史上也被称为哥白尼革命。不过，那个时代出现了许多的科学理论，一直没有能够得到统一。直到牛顿出现后，这些新出现的知识才被有机的结合到一起，同时，牛顿还证明了万有引力定律。

并且把地球上的物理学和宇宙天体运动的规律统一了起来。这套路理论可以解释当时所见到的绝大多数的物理学现象，并且还能预测。牛顿也因此跻身科学史上最伟大的科学家之列，只有爱因斯坦可以与其比肩。

根据万有引力定律和牛顿三大定律，我们知道，力是改变物体运动状态的原因。地球上的东西会掉落到地面其实是因为有地球引力的作用。而地球之所以绕着太阳转，是因为太阳和地球之间有引力的作用，并且由于地球有一定的初速度，才使得地球绕着太阳在转。

我们在地球上，总有“向下落”的感觉本质上是来自于引力作用，是有力的作用导致的。如果我们分析一下地球，地球其实受到的都是引力，其中最大的引力来自于太阳，然后是其他的天体。总体来说，地球的受力方向是指向太阳的，也就是说，对于地球来说的“向下落”是指向太阳的方向。

我们视觉上地球的“下方”，其实没有任何力的作用，地球自然也就不会向下坠了。
爱因斯坦的广义相对论

当然，我们还可以用另外一个角度来理解这个问题。我们都知道，如今的引力理论其实是广义相对论，牛顿的引力理论只适用于弱引力场，而爱因斯坦的理论更具有普适性。那如何来用广义相对论理解这个问题呢？

这要从狭义相对论说起，爱因斯坦通过光速不变原理和相对性原理推导出狭义相对论，在这个理论当中，他统一了时间和空间，他认为两者都会受到运动状态的影响，时间和空间不应该被分离开来看，而应该被结合起来，并称为时空。而我们生活在的就是四维时空，其中是一维的时间和三维度的空间。

后来，爱因斯坦要把狭义相对论进一步地进行推广，他就发现，根本不存在引力，实际上引力现象的本质是时空的弯曲。我们以地球为例，地球压弯了周围的时空，而月球其实是沿着时空的测地线在运动。（测地线类似于二维平面中的直线，也就是时空中两点之间最短的距离。）说白了，就是贴着时空在运动，也就是沿着时空的“直线”在动。

同样的道理，地球之所以绕着太阳转，也是因为太阳压弯了周围的时空，地球是沿着时空的测地线在运动。

因此，地球以及其他的天体，是沿着时空的测地线在运动的，所以它们没有向下的可能性，它们已经是贴着时空的“地面”在运动了。
总结

因此，天体看起来像是悬浮在宇宙当中，本质上是因为我们生活在地球上的一种错觉。牛顿体系中，力是改变物体运动状态的原因，地球对于地球表面的物体的有吸引力，所以我们才有物体都会“下坠”的感觉，但太空中，引力的方向并不是我们视觉上的下方，而是在天体之间的连线上，那地球的受力方向其实朝向太阳的。而地球视觉上的“下方”，实际上不存在力，也就不会下坠了。如果从爱因斯坦的理论来理解，实际上天体已经是贴着时空在运动了。

原文地址：今日头条

白云追月素

牛顿的力学解释不了地球的椭圆轨迹移动曲线

Creseda

因为没找到哪边是下

ovhmhmk

你告诉我，哪是下？