羽毛都会落地，60万亿亿吨的地球，为什么还能飘在太空中？

2024-07-03 11:11 由宇宙观察发表于 #社会

1798年，67岁的卡文迪许通过测定万有引力常数，计算出地球的质量是60万亿亿吨，根据生活常识，这么重的地球肯定被一个更重的东西“托着”，不然肯定会往下掉。

然而这么多年从太空拍摄的地球照片都显示，地球“好像”是悬浮在宇宙中的。

除了地球，太阳系的其他星球，以及银河系乃至于所有的星系，都漂浮在漆黑的宇宙背景上，就仿佛它们都没有质量一样。

但爱因斯坦认为，宇宙中任何有质量的物体都不是飘在宇宙中，而是空间本身在托着它们，在我们肉眼无法直接看到的地方，宇宙时空正被质量不同的天体压出不同程度的凹陷。

这种凹陷或者说扭曲带来的直接后果，就是小质量的天体会被大质量天体吸引，即月球绕地球公转，地球绕太阳公转，太阳系绕银河系公转，可以说公转就是时空扭曲，就是引力的具象化。

再深究一下，我们会发现公转过程也是跌落的过程，地球并没有漂浮在太空中，而是一直在向太阳跌落，因为太阳质量占到了太阳系总质量的99.86%。

但就像人造卫星速度达到11.2km/s，就可以绕地球公转而不坠入地球一样，地球30km/s的公转速度也产生了足够的“离心力”来对抗太阳引力，而且在几乎没有阻力的太空中，地球可以长时间保持公转速度，进而就可以一直绕太阳公转而不坠入太阳。

这也是为什么距离太阳越近的星球，公转速度就越快的原因，因为更快的速度才能产生更强的离心力去对抗太阳引力，速度慢的只会坠入太阳，而远离太阳的星球比如冥王星，公转速度就可以很慢，因为它受到的太阳引力比较弱。

从人造卫星到空间站，它们的速度也需要保持，否则就会导致轨道高度下降，最终坠落在地球上，所以每隔一段时间空间站都会主动抬高一下轨道。

从本质上来看，宇宙就是一个大型俄罗斯套娃

月球绕地球公转，地球绕太阳公转，太阳系绕银河系中心的超大质量黑洞人马座A*公转，银河系绕室女座超星系团质量中心公转，室女座超星系团绕巨引源公转。

小到星球大到超星系团，宇宙中的天体们的运动规律完全是一致的，都是在引力支配下的无限循环或者套娃，这就是广义相对论里说的，物质决定时空如何弯曲，时空决定物质如何运动。

遗憾的是，在引力方面，相对论和量子力学其实是有矛盾的，量子力学认为引力是引力子交换产生的，如果我们找到引力子并利用它，就能掌握反重力技术。

但目前为止引力子并没有被找到，这说明在量子力学和相对论之上，还有一个更完备的关于引力的理论，也就是爱因斯坦晚年耿耿于怀的大统一理论，或者说统一场论。

也许再过几百年，现代物理学也会和古典物理学一样进入瓶颈期，到时候会出现类似爱因斯坦的物理学家，把人类文明带到一个新的高度。