地球为什么悬浮在宇宙中不掉落(地球重达60万亿亿吨)

地球是人类的家园,对于人类来说地球十分巨大,陆地占地球面积的21%,然而有人类生活的地区又只是陆地很小的一部分,在喜马拉雅高原腹地、雨林深处,人类很难存活。然而,地球这颗巨大的天体却“悬浮”在宇宙空间中,为何没有坠入宇宙的深渊呢?

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整个地球质量60万亿亿吨,它主要的构造是岩石,只有表面有一些海水,岩石以硅酸盐岩石为主,这些物质是曾经一颗超新星爆发后形成的,因为只有·超新星爆发才可以形成铁之后的元素,而地球上的元素种类非常齐全,自然存在的元素都已经排到了100多,而人类高能物理又创造了一二十种新元素,总共排序到118,铁的原子序数才只是26,排位相当靠前。

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一个这么巨大、这么重的天体,在地球上肯定是不能漂浮的,无论是水还是大气,其自身密度肯定是小于岩石,所以地球的物质构成如果是在一个充满水或者大气的更大的天体上,她只会在天体上不断地沉降,最终和天体融为一部分。更何况,地球的外层空间中物质十分稀薄,根本不可能拥有密度足够大、质量足够大的物质支撑地球的悬浮。

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其实,地球的悬浮、宇宙深渊其实都只是因为物理知识匮乏幻想出来的名词,地球在宇宙空间中因为暂时受力的平衡,导致它只能围绕地球做圆周运动,而所谓的宇宙深渊更是不知何处。目前人类可观测宇宙范围是930亿光年,然而这可能还是宇宙的一小部分,地球并不是宇宙的中心,而宇宙中也并没有什么层次之分,哪里有宇宙深渊呢?

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地球之所以能够绕目前的太阳轨道运转,是因为宇宙间万事万物之间都存在引力。在太阳系形成的时候,太阳的引力拉扯周围的物质围绕太阳运转,并且形成一个较为扁平的星盘,就如同如今太阳系核心太阳和八大行星一样,在简化模型中,太阳和八大行星基本处于同一轨道。在太阳形成过程中,外层的星云中也诞生了一些核心,它们形成了八大行星和其卫星。

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也就说地球自形成的时候开始就已经受太阳的引力作用,所以地球绕太阳运转,而这种情况下太阳的引力刚好提供了地球绕太阳圆周运动的向心力,因此地球受力平衡,它很难远离太阳,也很难因为太阳的引力而坠入太阳。就像如今的空间站,地球引力提供了空间站圆周运动的向心力,不过最低的要求是航天器在近地点是速度的方向是地球球体切线方向,速率达到第一宇宙速度。

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如果再往远点说,地球可以维持在现有的轨道上是因为成千上万天体引力的集合。根据牛顿定律我们知道,引力是长程力,它的存在和距离、质量都无关,只是大小和距离、质量相关。在银河系中有2000亿恒星,有更多的行星,太阳系中除了太阳和其它七大行星,还有数十万的小行星以及数以亿计的彗星,它们都对地球有引力。

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所有这些力的平衡,导致地球处于目前的轨道。但是地球的轨道其实也在缓慢变化着,八大行星之间有引力作用,而且因为天体的引力分布并不均衡,地球受到的各方向的力其实也不是完全的均衡,所以地球的轨道仍在不断变动,整体上,地球保持着向太阳坠落的趋势,只不过这种力的影响十分微弱,地球能在非常漫长的历史时期内保持目前的轨道。

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再往更高的层次看,地球围绕太阳运转,太阳系围绕银河系中央的黑洞运转,所有的这些运行模式都是向心力基本等于引力。而银河系在围绕着室女座星期群中央的巨引源引动,巨引源到底是什么还有待探索,不过整个银河系都有向巨引源坠落的趋势,只不过距离十分遥远,而且宇宙因为暗能量的推动持续膨胀,所以银河系始终保持着向巨引源坠落的趋势,但是却几乎永远不会坠落其中。

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地球因为引力的关系保持了目前的运行,但并不能说其不会坠落,它一直保持着向太阳坠落的趋势。经典力学的定律已经可以解释这个现象,如果用相对论解释的话,太阳造成的时空弯曲更加明显,那么地球在这样弯曲的空间中移动,就只会保持着向太阳坠落的趋势,而不会是反着来、逃离太阳。

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