重达 60 万亿亿吨的地球，为什么能在太空中“漂浮”？

永攀顶峯2024-05-16 08:07

科学揭秘如今我们知道，地球以每秒 30 公里的速度绕太阳公转。太阳公转时又受银河系中心其他恒星引力影响，带着银河系内所有物质向银河系核心坠落。那地球为何没即刻坠落到中心呢？原来，按牛顿的观点，地球受太阳引力吸引而坠落，如同人受地球引力坠落一样，太阳与地球间的引力和两者质量成反比，质量决定了重力加速度。牛顿还认为，物质使时空弯曲，引力是其在弯曲时空中的运动轨迹，抛入太空的物质会沿弯曲时空中最短路径运动，这正是物体运动方程中的引力。即便如此，太阳仍向银河系中心坠落，只是被地球及其他行星公转所牵制，而地球等行星也向太阳坠落，只是太阳引力被行星分散了。行星又如同太阳受银河系中心引力影响而坠落，银河系中心引力受银河中恒星吸引，如此层层嵌套。

这种引力关系从大到小来看，宇宙中任何一个质量发散的天体都在大规模天体系统中被引力限定在某区域，就像鱼只能生活在水中特定区域。宇宙中的大小天体系统如大鱼群中的小鱼群，只有在规模相当的大鱼群中，小鱼群才受更大天体系统影响。比如地球和月球只受更大规模天体系统影响。所以当两颗巨型黑洞相遇时，它们间距离会在短短几年内迅速缩小，最终因自身质量极大而被迫碰撞成更大黑洞，并发出巨大引力波。而在宇宙更远处，由两个天体系统组成的整个宇宙间连接也在缩小。由此可见，引力普遍存在并指引着有规律的运动。

广义相对论很好地解释了引力在宇宙运动中的重要性和引力波，也解释了太阳与地球引力达到平衡的原因，即速度绕太阳公转，太阳又以每秒 220 千米速度绕银河系中心公转，在此环境下，地球与太阳间距离基本保持不变，引力还保证地球不撞击太阳。这种引力形成的运动规律中，时间比空间更复杂，难以用方程准确表示，所以物理学家们长期致力于研究却成果有限。牛顿与爱因斯坦的引力理论牛顿的引力理论自然合理，爱因斯坦的引力理论则如牛顿理论中的“升级版本”，更注重引力的运动轨迹。在牛顿理论中，有明确的时间概念，如同两人交流，关系是时间和空间。而爱因斯坦理论中，他未考虑这些，仅将牛顿理论作为引导，认为物质决定时间和空间的弯曲程度，时间和空间又决定物质运动方向。爱因斯坦的引力理论如同光速，是更普遍适用的理论，只在极限条件下发挥作用。

引力的未知与未来物理学家们仍在深入研究牛顿和爱因斯坦的引力理论，但其中都未提及引力子。引力子是无电荷质量的基本粒子，是引力的媒介。科学家们对引力子深感困惑，尽管已成功探测到夸克、轻子等构成原子的基本粒子，但对引力子的研究进展缓慢，可能因引力子作用只在质量巨大的天体系统中体现，而这难以直接研究。在科学界，引力子理论也被提升到高度抽象的层次，科学家们仍在努力寻找其存在的证据。

牛顿和爱因斯坦的引力理论并不矛盾，牛顿理论如一扇门，让牛顿开启诸多想法，爱因斯坦理论则如一条大道，为牛顿理论指明方向。两者相互指引、交流，引力理论不断向正确方向发展，这是引力理论的循环。爱因斯坦理论如引力理论的最终奖励，但科学家们仍在深入研究，意义重大。

在引力理论中，有一个新奇现象，即宇宙正处于加速膨胀阶段。在此情况下，规模越大的天体系统，撕裂速度越快，甚至可能明日就不见巨大天体系统的踪影，只剩下被撕裂的天体。这如同美国的民主制度，全世界其他地区也有类似制度。引力在宇宙运动中起着关键作用，决定着宇宙的命运。

巨型天体系统的未来许多科学家指出，巨型天体系统的未来不容乐观，随着时间推移，它们将被撕裂而不复存在。

结语 引力理论的发展可能涉及更先进的理论，但都是为了更好地理解宇宙运动和结构。随着时间推移，引力理论的发展让我们对宇宙有了更深入的认识。引力在宇宙规模天体系统中的作用，反映了宇宙间复杂的相互作用和平衡关系，这或许才是引力理论的真相。未来，随着引力的运动和变化，我们还会发现更多新问题，期待科学家们继续探索，为解释宇宙运动和引力提供更精确的模型和解释。