關於外太空,你最先想到的是什麼呢?應該是傳說中的無重力狀態吧,但你知道嗎?這種說法其實是錯的,人們對失重是什麼,很多其實並不了解,當他們看到太空人在宇宙空間站的內外漂浮時,就倉促地得出空間站沒有重力的結論。
只要存在任何質量和空間,就有重力的存在。重力是由於質量的存在而產生的時空曲率。太空中的太空人同樣可以感受到太陽引起地球繞太陽運行的引力影響。地球上的月球和國際空間站在地球軌道上的重力影響,也能被太空飛行器內外漂浮的太空人所感受到。
其實太空人之所以能漂浮在太空站上,很大程度是因為重力的影響,如果沒有感覺到重力,其實太空人根本不會停留在軌道上。在國際空間站的太空人居住的海拔高度上,地球的引力影響為8.75 m / s ^ 2。這其實比你和我在地球表面感受到的9.81 m / s ^ 2僅僅低了約11%。
太空人之所以看上去沒有重量,處於漂浮狀態,是因為它們處於自由落體狀態。地球軌道上的宇宙飛船正在向地球墜落(由於重力),但也以足夠高的速度向前移動,使得行進的路徑不是直線向下,而是繞著地球繞行的曲線。
太空人正在向下降,但他們的宇宙飛船也在下降。如果兩者都在下降,則沒有一個相對於另一個的力,因此才會讓你產生了太空人似乎沒有重量的感覺。我們甚至自己就可以在地球上模擬出這個自由落體運動,我們來做一個小小的實驗吧。
想像一下,地球上的太空人站在一個稱重器上。儀表上將表明男子的重量,因為重力將太空人拉向地球的中心,地球表示決不放棄所有有質量的物體。但男子卻借著重力運動的同時產生了離心力,它們之間產生了平衡,男子由於重力的影響難以遠離地球,可地球也不能把男子拉下來。
現在想像一下太空中的太空人,空間站繞地球軌道運行。它們的模式相同,太空人也站在那裡。假如空間站是稱重器,它會顯示重量嗎?不會。它不會顯示重量,因為太空人和空間站正在一起下降,太空人與空間站沒有相互運動的趨勢。
所以答案是:國際空間站及其船員處於自由落體狀態。它們正朝著地球的中心落下,但由於它們本身也在快速移動,在重力的影響下空間站一直在錯過地球。因此空間站與太空人都處於失重狀態,不是沒有重力哦。