科学家对地球的质量进行了计算和估算,按照目前的计算后果,地球的重量约为60万亿亿吨。
然而地球却没有掉落到宇宙的边缘,而是悬浮在宇宙的某一位置,而且从地球诞生这5个多亿年的时间里,地球的运动状态几乎没有发生改变,为什么重60万亿亿吨的地球能够悬浮在宇宙边缘?
地球的引力。地球当作一个质点,悬浮在宇宙中,自然是受到宇宙中各种运动规律的约束,这些运动规律有引力、自转、公转等多种运动规律,地球悬浮的稳定状态则是多种因素共同作用的后果,形成了一种运行稳定上的平衡。
首先是有一个最重要的因素,那就是地球的引力,地球重60万亿亿吨,这绝对是一个庞大的身躯,如同人在地球上站着的时候也是被地球的引力所约束着,同样地球虽然被太阳的引力所约束着,但地球也具有很大的引力,这些引力相互形成了一种平衡,在这种平衡的状态下,地球能够长期的悬浮在宇宙中。
引力是观察运行稳定的天体发现的一种距离力,它的大小和质量的大小以及质量和质量之间的距离大小有着巨大的联系,引力是一种吸引力,地球有重60万亿亿吨,所以地球肯定有着极端很大的引力。
英国物理学家牛顿曾经在万有引力定律中向我们解释了引力的存在,他认为两个质点A和B之间的引力F满足F=GMm/r^2,其中r是质点A和质点B之间的距离,G是引力常数,而M和m区别是质点A和质点B的质量。
根据引力的定律可知,地球被太阳的引力所约束,地球做着以太阳为中心的转动,而太阳也存在着被地球的引力所约束,因此也做着做着以地球为中心的转动,如果静止下来,地球和太阳会迅速的相互碰撞、融合,从而形成一个质量比较大的星体。
地球的自转和公转恰好形成了这样一种平衡状态,使得太阳不会对地球的轨道产生过于很大的影响,也不会对地球的轨道产生过于大的误差,因此地球的位置稳定在当前位置,也不会轻易的脱离太阳而飞出宇宙,也不会翻滚到太阳的表面上去。
地球的引力会让地球向太阳的方向运动,但是地球如果碰到太阳的话则会被太阳吞噬,所以科学家们并没有让地球这样做,而是让地球多绕太阳转几圈。
当然地球如果只是绕着太阳转几圈的话,并不会形成悬浮的现象,这时又有第二大因素产生作用,这就是地球的切向速度。
牛頓《自然哲學的數學原理》中有一段话,叫做相等的作用力在相等的时间内将两个物体以相对相等的速度推开。
换句话说就是当引力与切向速度相对平衡的时候,地球和太阳之间就会形成一种平衡的状态,这是由于地球在形成的时候具有两个方向上的运动状态,这两个方向一个垂直于引力的方向,一个是与引力方向平行的方向,后者就是切向速度的方向。
地球的形状、自转和公转。地球在诞生的时候是呈椭的,当时的引力就不会产生切向速度,从而导致地球失去平衡,向太阳的方向飞去,但是地球在形成的过程中,气体向外弥漫,摩擦力会逐渐增大。
在摩擦力的作用下,地球内部不同地方的旋转速度也会逐渐变快,因此地球在旋转的过程中会产生很大的离心力,这种离心力和地球引力就会产生切向速度,从而使地球产生平衡,这种平衡状态就是地球悬浮的平衡。
地球在形成的时候是一个呈椭的星体,牛顿曾经提出过地球自转这一说法,地球在旋转的时候,高处的物质离开地球的引力作用,运动的速度会快了,这样就会产生离心力,形成切向速度,从而逃跑的速度会变大,最后也逃不掉地球的引力,从而重新落回到地球的表面,这就是地球吸引力的根本真相,地球在形成的过程中,是一个极端呈椭的星体,形成的时候,地球上的物质直接向着地球的重心坠落,坠落的轨迹正是牛顿的万有引力定律所描述的,最后就形成地球现在这种样子。
因此地球在形成的过程中,就自然的具有了自转的状态,在自转的过程中也会产生很大的离心力,从而产生切向速度,而地球自转的速度是非常快的,牛顿在《自然哲學的數學原理》中提到这样一段话,人的感觉性格有限,人类关注的事务不会有太远的距离,因此,对于地球这样一个大的星体来说,能够被轻易移动的劲力必须非常大,如果地球是一个非常硬的固体球,那么自转的速度绝对会非常之慢,我们甚至能用拳头来给地球一个开齿。
这表明地球上的物质对于旋转是非常敏感的,只要有旋转的劲头,那么地球上的物质就会加速旋转。
地球自转的时候,高处的物质被丢离地表,最后构成陆地和海洋,这也使地球变得更加扁椭,因此地球在自转的过程中同样存在着离心力的作用,从而形成一种切向速度,因此地球不会碰到太阳,也不会被太阳吞噬,地球能够长期的悬浮在宇宙中。
除了形状、自转、公转等方面的因素以外,地球上的磁场也是地球悬浮在宇宙的一个非常主要的因素,地球上有很大的磁体,两极之间形成磁场,在地球的磁层中形成一层磁套,太阳产生的带电粒子就会被磁套所阻挡,从而使地球表面上的物种受到太阳带来的辐射的危害,所以磁场也是地球悬浮的一个主要因素。
地球悬浮的稳定状态。地球本身上就是一个系统,引力与切向速度的作用与磁场的作用,还有自转与公转的作用,这些作用形成了一个非常稳定的体系,这个体系中几乎不会发生无法预测的变化,或者不可控制的变化。
而且地球悬浮的位置也是相对安全的,太阳周围还有星际物质,这些物质会阻挡外宇宙的危险,同样地球在太阳的引力作用下不会轻易逃离太阳,也不会轻易飞到外宇宙,也不会轻易脱离太阳系而飞到外宇宙,更不会飞到宇宙的边缘处。
因此地球掉落到宇宙尽头的可能性几乎是极小的,就算发生也不会发生在近百万年甚至几百万年,而是在未来的50亿年后,随着太阳的寿命到来,太阳会急剧膨胀,最后将地球吞噬,也有可能太阳的两极绽放出很大的宇宙喷射,从而将地球吞没, from,这也是地球的下一步,所以未来的50亿年之后,地球将会坠入永眠。
结语地球悬浮在宇宙的某个角落,虽然不会像火流星一样跌落到宇宙的另一个角落,但地球受到太阳的影响,太阳与地球之间的关系也会产生很大的变化,但这种变化也是微小无关紧要的,人们也能将目光投向宇宙更广阔的领域。
地球的悬浮和平衡是多种因素共同作用下的后果,地球上万物纷纷,人类造成的环境污染恶劣环境也会对地球的平衡产生不良的影响,所以保护地球的生态环境才更为主要,我们生活在这个美丽的星球上,也应该好好的珍惜起这片美丽而繁茂的土地。
同时人类应该肩负起探索宇宙的责任,在宇宙中我们有太多不懂的问题,而探索宇宙更加是一件具有巨大意义的事情,所以人类应该积极的投入到探索宇宙的浪潮之中,从而推动人类的进展。
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