本文參加百家號科學#了不起的天文航天#系列徵文
太陽是我們地球所處的太陽系的核心,太陽系中的所有行星以及小行星還有一些漂浮物都是圍繞著太陽旋轉的。你有沒有想過這樣一個問題?為什麼所有的行星都是圍繞著太陽公轉,而不是被太陽龐大的引力直接吸引過去發生碰撞呢?
想知道這個問題的答案,我們必須搞清楚引力的定義是什麼,可能你會認為引力很簡單,只是一普遍存在於星球上的力,和物體的重量有關,但是這不代表引力是一種「力」,根據研究發現,引力是不會「衰減」的,只要你在地球上,不論你是在海底一萬米還是高空一萬米,你感受到的地球引力都不會變化。
這也是為什麼,太陽系八大行星中距離太陽較遠的天王星和海王星,不會因為距離脫離太陽的軌道,既然引力是不變的,為什麼太陽系中行星的位置不一樣呢?為什麼不會一直被太陽吸引直到被太陽吞噬呢?其實很好理解,在一個行星被太陽吸引時,它會慢慢的向著太陽前進,因為任何一個行星的重量都是十分誇張的,所以不會高速運動。
就拿木星做例子,它的質量可以達到太陽的千分之一,是太陽系其他7個行星加起來也比不上的,這麼龐大的行星,就算太陽的引力再強大也不可能讓它快速移動,同時這個木星在被太陽吸引時,也會因為自己的超高重量產生龐大的慣性也稱為「逃逸力」,在木星到達現在的位置時,慣性和引力平衡,太陽的引力無法再讓木星前進,反而會因為引力和慣性平衡,開始圍繞太陽進行周期性規律性的旋轉。
所以並不是太陽不想把這些行星拉過來,而是這些行星有自己的想法,太陽就算擁有再大的引力,也沒辦法忽視這些星球本身的質量,其實每個物體都擁有自己的引力,質量越大產生的「引力場」也就越大,因為引力的不可衰減性,我們把一個物體產生的引力範圍稱為它的「引力場」,我們人類在地球的引力場中也在月球的引力場中,同時也在太陽的引力場中,只不過因為地球是在不斷運動的,對我們產生了「向心力」所以感受不到太陽的引力。
月球對於地球的引力影響還是十分明顯的,潮汐反應就是一個很好的證明,但是這裡就又產生一個疑問,為什麼引力不會隨著距離的改變而「衰減」呢?這就要提到鼎鼎大名的暗物質了。
科學家認為,引力之所以不會隨著距離衰減,是因為宇宙中存在著一種我們無法觀測的物質,也被稱為「暗物質」這種暗物質提供了額外的引力場,隨後針對宇宙膨脹,我們再次提出了「暗能量」,來解釋一些宇宙的誕生之謎。

我們可以看上圖,就是一個基本的引力場概念,空間因為物體的重量產生了一定的彎曲,四周的物理就會自然而然順著這個彎曲的空間向這個質量較重的物體靠近,而組成空間和引力場的,就很可能是暗物質,這些暗物質可以傳導引力,所以在太陽產生的引力場中,引力不會減少,這也保護了我們太陽系中的行星。
小行星進入太陽的引力場邊緣時,一般都會被「甩出去」而不是被吸引過來,一定程度上減少了小行星撞擊的風險,又或者小行星距離太陽過進時,會被引力撕碎,這個距離大概就是水星再向太陽靠近一些的距離。可以說太陽把八大行星拉到了身旁,還用自身的引力場保護住了大部分行星。
宇宙是混亂的,但是隨著我們的深入研究就可以發現,其實在雜亂無章的宇宙中也是存在很多規律的,物理學的知識,幫助我們慢慢破解了很多自然規律,地球上的風雨雷電都是一些常見的自然現象,那麼在宇宙中,同樣存在很多的自然現象,一部分我們可以解釋,一部分還沒辦法弄清楚,比如「暗能量」和「暗物質」真的存在嗎?它們又是以什麼樣的方式影響著宇宙呢?
目前,引力的性質和「暗能量」都是物理學家努力的方向,也是我們科技的新突破口,畢竟根據科學家的預計,在宇宙中,行星恆星等可以被我們觀測到的物質只佔據了宇宙總質量的百分之四,其餘的百分之七十是暗能量,暗物質佔據了百分之二十多,可以說宇宙中我們無法觀測的能量還有很多,或許在未來可以成為我們新的能源方向。