在间隔地球外表6000光年的当地,有一颗名为“黑寡妇脉冲星”的快速旋转中子星。每隔 9 个小时,它就会向它互绕旋转的“伴星”褐矮星发射一次高能辐射流。站在地球上,或许你会以为你仅仅这个“暴力芭蕾舞”的观测者,但事实上这两颗星都在向你施加着引力,正在把你拉向它们,而你在尽力挣脱。相距几十万亿公里的你们,被万有引力所联络起来。
万有引力是两个有质量的物体之间所发生的招引力——任何两个有质量的物体之间都存在。这在某种程度上预示着世界中的每一个物体都会招引其它物体,比方:恒星、黑洞、人类、智能手机,乃至原子......都在持续不断地相互招引。那咱们为什么察觉不到自己被拉向数十亿个不同的方向呢?
有两个原因:质量和间隔。
图解:地球引力场中的引力探测器B
开端描绘两个物体之间引力的公式是由艾萨克·牛顿在 1687 年所写。从那时起,科学家们对引力的了解就开端不断地开展,但牛顿的万有引力定律,在大都状况下仍是相当好的近似计算办法。
图解:万有引力使行星依照本身的轨迹环绕太阳工作
就像这样:两个物体之间的万有引力等于一个物体的质量乘以另一个物体的质量,再乘以一个很小的数值叫做万有引力常数,再除以两个物体之间间隔的平方。假如你把其间一个物体的质量加倍,它们之间的引力也会加倍;假如它们之间的间隔变成两倍,那么它们之间的引力就只要本来的四分之一强度了。
你和地球之间的万有引力在把你拉扯向地球的中心,你所感知到的这种力气便是你的体重。假定这个力气有 800 牛顿,这是当你站在海平面上的状况。假如你漂浮在死海上,重力只会添加0.8牛顿力。假如你爬上了珠穆朗玛峰顶端,重力会削减微乎其微的一点点。你爬得越高,重力影响会削弱一些,但它不或许消失。
你无法逃脱重力,是因为引力是由时空歪曲所发生的。
时空,便是三维空间加上时刻——它在具有质量的物体周围曲折。地球的引力能延续到国际空间站,尽管空间站间隔地球 400 公里之外,但地球对其引力简直是本来的强度。假如空间站被固定在一根巨大的柱子上,你仍是会感遭到与在地面上比较百分之九十的引力。而宇航员之所以感遭到失重,是因为空间站被地球的引力持续拉扯,不断地向地球掉落。所幸它绕地球运转的速度足够快,所以不至于撞向地球。
当你抵达大约40万公里外的月球外表时,引力就只剩余你在地球上感遭到的0.03%了,你能感遭到仅有的重力便是月球的引力,它的强度大约是地球的1/6。假如离得再远一些,地球对你的引力将持续削减,可是永久都不或许减小到零。
尽管咱们被安全地栓在地球上,但仍是会遭到悠远天体和近地天体的弱小引力。太阳对你施加大约 0.5 牛顿的引力。假如你离你的智能手机只要几米远,你们之间轻轻牛顿的作用力,相当于你与仙女座星系之间的引力。仙女座星系间隔咱们250万光年,但质量是太阳的10000亿倍!
其实,想要躲避引力是有办法的。
假如周围一切的质量都在拉咱们,若咱们挖洞进入地球深处,地心引力会怎么改变呢?假定你在地下不被烤焦或压垮的话。
假如你在地球的中心挖一个洞,假定地球是一个完美球形,尽管它不是——你会感遭到来自各个方平等的引力。你会悬在空中,进入失重状况,其它天体对你发生的作用力则简直能够忽略不计。所以只要在这样的思想试验傍边——钻到地心,才干逃离地球万有引力。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3. Yifan L- Carol Wang-流星魂
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