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太陽對地球的引力和對太空中的人的引力基本上是一樣的,如果你認為不一樣,那只是一種錯覺。
錯覺的產生——失重=沒有引力?
這種錯覺大概是因為在太空中會產生失重造成的,你可能認為在太空中失重的人沒有受到引力,而在地球上你感受到引力。但是實際上無論是在太空中還是在地球上你都受到了引力,這包括來自地球的引力和來自太陽的引力。但是在地球上你感受到了重力,而在太空中你是失重的,因此會產生一種錯覺就是太空中沒有受到引力,其實不是沒有引力而是沒有重力,這是兩個概念。
引力≠重力
看了上面這幅圖你能大概明白了嗎?這圖本來是用來解釋廣義相對論的等效原理的,不過其實也可以用來理解重力和引力的區別。當你在引力場中自由下落,由於半徑在減少因此你所受到地球的引力其實是在增加的,然而你會感受到失重,仿佛引力不存在一樣。另一方面,當你處於一個沒有引力的加速系裡時,雖然沒有引力,你卻感受到了重力,仿佛有引力一樣。
對於問題裡的情況,太陽對地球的引力表現在太陽牽引著地球做繞日公轉運動,這自然表明地球受到了太陽的引力,那麼太空中的人就沒有受到太陽的引力嗎?當然有,實際上太空中的人在與地球同步做繞日運動。也就是太空人正隨著地球以大約30km/s繞著太陽轉。
太空失重的原因
那麼太空人感受到的失重是怎麼回事呢?其實太空人和地球一樣,都是在引力場中做自由落體運動!你可能奇怪,如果在做自由落體運動怎麼沒掉到太陽上去?因為太空人和地球做的是一種特殊的自由落體運動——切向的自由落體運動。他們的運動方向都是指向公轉軌道的切線方向,因此這種自由落體運動就變成了圓周運動。