轨道上为什么要有石头


地球一直在浩瀚的宇宙中稳健地自转并围绕太阳公转,这引发了许多关于宇宙和地球的好奇问题。你是否也曾好奇,地球为何不会从宇宙中坠落?就像下面的这宙图景一样。

宇宙中的地球与月球

你是否想过,如果地球真的“掉下去”,它会去向何方?让我们一起探索这个话题。

何为上,何为下?我们常说,脚下的大地是下,头顶的天空是上。这是我们对方向的直观感受。

谈及地平说,古代人们普遍认为大地是平的。但随着认知的发展,人们开始接受地球是一个球体的观念。尽管这一观念在古代曾受到质疑,认为这会导致一部分人处于倒立状态,但事实上,无论地理位置如何,我们都稳稳地站在地球上,不存在倒立的情况。

站在南极点的人

为什么会这样呢?这是因为地球引力的作用。所有物体都会受到地球引力的影响,这个引力将物体朝向地球质量的中心方向拉。也就是我们所认知的“下”方。与此相对的方向,即上方。

天上的月亮

再思考一个问题,月亮高悬夜空,那么它究竟在地球的上方还是下方呢?从月球的视角看,地球似乎位于其上方,但实际上,地球仍位于月球的下方。这是因为月球是地球的卫星,围绕着地球转动。

天宫空间站位于地球上空,如果从空间站眺望地球,地球无疑位于其下方。同样,月球也受到地球的引力影响,守护着地球转动。若其因某种原因坠落,最终也会落到地球上。

太阳在地球的下方

那么,如果地球真的“掉下去”,它会掉到哪里呢?答案已然清晰——地球受到太阳的引力影响而围绕其转动。若地球坠落,它将落向太阳。也就是说,地球的下方是太阳。太阳系的其他行星,若发生坠落,亦是如此。

扔石头的实验可以为我们解释这一点。当我们用力扔出一块石头,石头会沿着抛物线飞行并最终落地。地球的轨道运动亦是这样形成的。地球以一定的速度围绕太阳转动,使其保持在轨道上而不坠落。

牛顿大炮的示例进一步阐释了这一点。牛顿设想,在高山上发射的炮弹若速度足够快,便可绕地球飞行而不落。这速度被称为第一宇宙速度。地球的轨道运动正是基于这一原理。

被甩起的星球模型

地球之所以没有掉到太阳上,是因为它在高速公转中产生的离心力与太阳的引力保持平衡。这就像是被甩起的星球模型一样,我们看到的是它们被定格的一瞬。宇宙中的星球都在这样的力量平衡中保持稳定。那么,太阳呢?它又会掉到哪里去呢?这又是另一个值得探讨的话题了。