如果沒有引力,地球會不會飛向太陽?

2020-12-17 宇宙筆記本

往往當看到太空中的天氣時都會讓人有種錯覺,為什麼看到的天體都是漂浮在太空之中,他們不會掉下去嗎?如果掉下去會掉到哪裡?

首先一點,這個問題是以我沒在地球的嘗試為出發點的,畢竟在宇宙的空間中是沒有方向之分,所以也就不存在上和下。那我們在地球之所以有上下之分,是因為我沒受到了來自地心的引力。

藉助愛因斯坦的廣義相對論,則是地球的質量使得時空產生了彎曲,也就是產生勢能。所以當我沒靜止不動時,就會在勢能的作用下往下掉,這也就是我們認識中的下方。所以以此來理解的話,嘗試感受的下方就是指向時空被彎曲的中心,也就是指向引力源的方向。而物體若想阻止自己落下引力源,那麼物體就必須要運動,運動的速率則取決於他所受引力勢能的大小,也就是取決於它和引力源的距離,距離引力源越近運動的速率就必須越大,這也就是我們平常所說的逃逸速度

只要速度達到最低,逃逸速度就可以克服引力下落地力,也就可以漂浮在空中。所以宇宙中的天體也是一樣跟個天體都有自己的引力場,質量越大的引力場就越大,影響的天體也就越多。那麼以我們在地球感受來說的話,宇宙天體的下方則是指像他們所處引力場引力源的方向。與我們地球為例,地球造成的引力場不光影響著我們,他也影響著月球,所以月球的下方則是我們的地球

而它之所以沒有掉下來,則是因為它一直在繞地球做圓周運動。所以如果月球停止公轉,那麼他就會落向地球。同樣的道理,太陽系所有的天體都是受太陽的引力場支配,所以太陽系內所有天體的下方則是指向太陽。那麼當我們地球停止公轉時,就會朝著太陽的方向下落,以我們地球感受的上下來定義的話,太陽的確是我們地球的下方,而且是一個非常恐怖的下方掉下去,那就真的是下火海的意思

但大家也不要怕,只要地球保持公轉,就不會掉像太陽,那有人可能會問地球公轉的速度會不會慢慢減少呀。畢竟在我們的認識中,想要維持物體一直不停的運動是需要能量的。那推動地球公轉的能量是從哪來的?如果這個能量消失了,那麼地球就會停止公轉,地球就會掉下太陽

的確,在我們的印象中,若是想要維持物體不停運動,是需要不停地對物體做功,也就是持續輸入能量,但這只是以我們地球的視角去考慮。我們知道歷史是改變物體的運動狀態,並不是維持物體的運動狀態,物體處在靜止或勻速運動時,是不需要力來維持的。我們在地球之所以用例來維持勻速運動,則是因為有摩擦阻力。而當沒有主力時,只要給靜止的物體施加一次外力,讓它變為勻速運動,它就會一直保持勻速運動。直到再有個歷史,它的運動狀態發生改變,那它才會改變運動狀態

所以宇宙中天體在這樣真空的環境下,只要施加一次的它就可以一直保持這樣的勻速運動狀態。如若沒有外力的幹擾,它就會一直這樣運動下去,所以我們也不用怕地球停止公轉落向太陽這個是不會的。

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