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任何两个有质量的物体之间都存在万有引力，地球对于表面以及地球之外物体的引力来自地球全部物质对这个物体引力的集合。重力就是质点受到万有引力和质点随地球自转产生惯性离心力的矢量和。万有引力的方向指向地心，重力是万有引力、惯性离心力的合力，方向虽然向下，但是肯定偏离地心。所有重力作用相等的圈层构成了地球引力场的雏形。
距离地心同样的长度，纬度越高，受到的重力作用越大，质点趋向受力较小的低纬度地区，所以地球变得扁一点；沿地心辐射线，纬度越高离心力递减越快，所以地球引力场越向外层变的越扁、变化的幅度越大。各个圈层按照比重依次排列，遵循地球引力场的规则塑造了地球。其中地核的变化微乎其微，海洋、岩石圈形成近圆椭球体，大气层形成更扁的椭球体。
对抗重力的是物质间的斥力，而物质间斥力的大小取决于受到的压力。那么，地球的引力场就可以用等压线圈层来表示。研究地球内部压力和引力对应关系没有实际意义。海拔80公里内的大气层中：任何一个地方垂直方向上压力越大引力越小；在稳定的大气中（除了强对流的情况），同一个地方的不同时间，或者海拔相同的两个地方，压力越大引力越大；另外因为潮汐、热效应等因素，大气层中的引力在夜间趋小，在气温高的时候趋小,但是因为昼夜变化，平常两者是对冲的。
地心压力最大，重力为0，无限远处重力为0，那么地球引力最强处在哪里？
由地心向上，通过地球表面，压力逐渐减弱……一直延伸到至少海拔 80公里的大气层，大气压力微不足道的地方，地球的引力场在这里达到最大值；这个层面再向上万有引力开始变小，惯性力逐渐占据主导，开始不能完全锁定空气分子。越向上空气分子越活跃，形成了绵延几千公里的暖层和电离层。人造卫星穿行在非常稀薄的大气里,它的动能会被慢慢消耗,结果就是越飞越低；一旦它的运行轨道切入海拔 80公里的地球最大引力的界线，马上就会掉落下来，这个界线内就是地球引力场的吞噬范围。为了延长人造卫星的寿命，科学家需要定期给它增加动能，把它拉回原来的轨道，成本高昂。
地球的重力加速度当然也是在海拔80公里附近才达到峰值的。
此前人们普遍认为海拔越高，重力加速度越小，纬度越高重力加速度越大……教科书上就是这么写的，还煞有介事地用测量数据做对比说明这一点，其实完全就是谬论。
我们平常总是见到水从高处流向低处，哪怕高低仅仅相差一点点，这种作用都非常精确。其实高处和低处它受到的同样是向下的重力，水向低处流不是因为低处的重力更大，而且恰恰相反。海拔80公里范围以内，包括地球内部，距离地心越远重力作用越大。因为物体总是迁往受力较小的一方，密度越大的物质越趋向地心方向，决定了岩石圈、水圈、大气圈由内而外的的顺序。人类可以航天、探月、发射卫星，有时候偏偏却忽略了最基础的知识。
同一个地方重力加速度也并不是恒定不变的。热效应、潮汐力都会改变地球的引力场，何况地球上本身还有很多的引力异常区。概念如果出错，如同刻舟求剑，取得多么准确的数据也会失去意义。
地球引力场雏形的理想状态是不存在陆地的，地球表面应该被海水均匀地覆盖。《地球自转在加快！》文中论及：地球内外存在热交换，地幔物质也存在循环。上升段对地壳下表面有增压作用，下降段对地壳下表面有减压作用，分别削弱和加强了重力作用，从而改变了地球引力场。地壳随之起伏，海水从高处流到低处，一部分地壳就有机会露出了海面；同时地球内外存在热交换，由于裸露的地壳传递热量比海底的地壳快，内外温差大，岩浆更容易在下表面凝结，形成了一边加厚一边长高的优势循环，直到跟重力作用达到平衡。这就是陆地的成因。
至于前文上升段剥蚀作用较大，下沉段析出作用较大是相对而言的。正因为上升段温度比下沉段高得多，上升段温度降到2000℃岩石就开始析出，而下沉段温度要降到几百℃熔点低的物质才能析出。
陆地的成长就象牙齿之生长。能够正常咬合的牙齿，磨损多少就会生长多少，缺少压力的畸齿最后就会长成那种暴牙。所以理论上水土流失了多少，地球就会弥补多少。虽然水土流失的速度确实惊人，但是惟独不必担心陆地会因此而消失。
陆地是一种稳定的、大规模的热效应改变了地球引力场造成的。事实上，因为日、月等天体潮汐力的影响，地球的引力场时时刻刻都在变化。表象（直观表现）特别激烈的就是引力异常区。比如著名的百慕大三角区。这种地方由于地质特殊或者地壳坚固、厚实，潮汐来临不易起伏，局部的海水、大气就要进行代偿。以致于有时候潮差可达二十米，形成一块独立水体，一来一去的海水形成大大小小的旋涡。风高浪急伴随天气骤变，极易造成海难事故。而且正因为地壳不一同起伏，岩浆的能量得不到释放，也很容易形成大型的旋涡，从而改变周围的磁场（祥见徐万民《地震预测研究》），造成指南针失灵、通讯中断。神秘的百慕大三角区，就是这样一个经常轮船失踪、飞机失事的地方。
严格的说来，由于地壳的拘限性，海洋、大气的流动性、补偿性，山边、海边多数都应该算地球引力异常区，跟地震高发区有很大的交集。地球引力异常通常都是潮汐作用引起的。潮汐作用可以诱发地震，但绝不是形成地震的因素。潮汐作用频繁但不持久，地震的应力却需要漫长的积累。正常的地壳都有一定的弹性，经过地幔物质长期的、单一的或推或拉的持续作用，地壳的弹性达到了极限，潮汐作用才有可能成为压垮骆驼的最后一根稻草。
某些特殊情况，潮汐作用确实可以造成灾害。其中台风非常典型。
夏天热带的海面上，温度高，湿度大。潮汐来临的时候使空气迅速上升，周围湿热的空气来补充，在地球自转偏向力的作用下形成向内的风旋。湿热的空气在上升途中凝结成水滴，又在高空凝结成冰晶，整个过程都是放热的反应。放出的热量、产生的负压加速了空气流动，成为新的动力，从而使之愈演愈烈。几个风旋还可以融合，融合以后的风旋更加壮大。发展成大规模的风旋就称为台风。台风产生于热带海面上，因为地球自西向东自转，台风受到潮汐诱发和驱动是自东向西，因此全球大部分台风在大陆东海岸登陆；又由于地球自转偏向力的作用，多从低纬地区偏向高纬地区运动。因为潮汐有固定的周期，每年的台风一般也很有规律，甚至还有各自的名字。台风会带来暴雨和风灾，尤其对沿海地区危害很大。我国是台风灾害最重的国家之一。基于它的动力机制，全球变暖可能会导致台风的活动更加变本加厉。 由于其它天体的引力，造成地球引力场的改变，使地球的岩石圈水圈和大气圈有规律地起伏变化，这就是潮汐作用。
地球上的潮汐作用主要是日、月引起的。月球距离地球相对近得多，因此产生的潮汐力大约是太阳的2.2倍。月球公转周期27.32天，对应地面上大约29.53天。每29.53天分别经历一次望月和一次朔月。望月和朔月的潮汐作用和太阳的潮汐作用叠加，会产生一个月最大的两次潮汐。潮汐作用对地球生态圈的影响深刻、复杂。夏历已经有24节气，15天一个节气，说明古人很早就发现了潮汐的规律性。气候等有规律的变化，不仅影响农业生产，甚至还在生物的遗传基因上留下了烙印。
潮汐作用过程中，最直观的是海洋的潮汐，最不易察觉的是岩石圈（陆地）的潮汐，而变化幅度最大的是大气潮汐。据估计大气潮汐幅度是海洋的*倍，是陆地的*倍。
潮汐作用带来了丰富的风能和潮汐能，而且都是取之不尽、用之不竭的清洁能源。潮汐作用带来的风能和潮汐能，不管能不能被人利用，最后都要转化为热能；月球作用在地球上的潮汐力同时会产生一个力矩，对地球自转起到刹车的作用——问题就来了……那么，地球是否越来越热同时自转越来越慢？……很多科学家陷入了这个怪圈，得出地球向月球输出角动量的悖论，不信你到百度搜索“月亮”看前半部分的《渐离地球》。如果没有前面的研究真的很难回答这个问题。根据天体热动效应：地球的自转速度取决于拥有（获得或者损失）的热能，多余的热能又会转化成地球自转线速度上的动能，地球的总能量保持不变，问题迎刃而解。
月球远离地球，恰恰是地球变暖的精确的连锁反应。根据天体热动效应，全球变暖，地球自转速度加快，地球引力场向赤道外膨胀，引力等位面扩展,月球原来的轨道上引力变大，月球“趋向受力更小方向”，就会“渐离地球”。由于地球的引力变化的范围有限，影响也是近大远小，月球远离的距离同样有限、速度必将趋缓。
太阳质量巨大，但是因为距离地球遥远，所以对于地球物质的引力相对均匀。由于太阳的引力改变了地球引力场,地球上昼侧的物质受到地球的引力被削弱,为了保持重力势能，地球引力场等位面向核心压缩,夜侧的物质受到地球的引力被加强,为了保持重力势能，地球引力场等位面向外扩展，形成正面弧度小，背面弧度大，形似鸡蛋的背离潮。
月球虽然质量较小，只有地球质量的1／80，但是距离地球相对很近，因而施加到地球前半部分的引力大于后半部分，这种力差使地球引力场产生纵向膨胀。正对月球的半面，地球的万有引力被纵向削弱，原来对抗万有引力的物质间的斥力大于现在的引力，造成地球引力场向外突起；背对月球的半面因为叠加月球的引力，相当于地球的引力被加强，为了保持重力势能，同样会产生背离潮。看起来两个突起的幅度几乎是对称的。
万有引力和离心力大小相等方向相反的一对平衡力，离心力是天体运动产生的所以作用均匀，万有引力的作用前半部分大于后半部分，天体质心最短半径端就要趋向前面。背离产生在引力的反方向上，是宇宙中普遍存在的现象。全部的行星、卫星、有大行星环绕的恒星以及互相绕转的恒星都应该有背离现象。
人们一直以为彗星的尾巴是太阳风的压力吹出来的，并且据此推测彗星的成分应该包含大量的水、空气和尘埃。笔者斗胆质疑：近日点还罢，彗星的远日点多远啊，太阳风有那么强吗？如果太阳风真有那么强，这么多年恐怕再大的尾巴也削掉了吧……大气层的背离现象同样被认为是太阳风吹出来的，其实彗星的尾巴、大气层的背离现象和月亮的固定朝向一样，都属于背离潮，本质是源于万有引力的存在，物质保持自身能量、向外力的相反方向迁移的结果。月球上没有大气层，月球表面厚厚的尘埃一直是人类登月计划中的难题，即使这些尘埃裸露在太空中，却没见过太阳风掀起一丝微尘。
月亮永远是用固定的一面朝向地球，近年人们还发现月亮的绕地半径每年都要延长3厘米以上。有人就认为地球对月亮的引力锁定，实质会向月球输出本身的自转角动量，后果是月球因为获得公转动能而“渐离地球”，地球的代价则是自转会越来越慢。这个结论貌似合理，其实不堪一击。地、月系形成46亿年了，如果月亮一直在远离地球，请问当初月亮在哪里？就假如在现在一半的距离，需要多大的公转速度，已经可以大致的算出来了，大约是现在的1.4倍，那么请问46亿年间月亮的能量究竟是多了还是少了？……自相矛盾傻眼了吧？ 错就错在他把地、月系当做了一个不可持续的系统，而这样的错误是经不起推敲的。其实针对地、月系还有更简单的辨证方法：正因为月球始终用固定的一面朝向地球，月球上的每一个质点相对地球所做的都是匀速圆周运动，那么敢问,地球如何对月球做功？ 月球体积很小，液态核心的比例也很小，又无法吸引大气，在地球引力的作用下，就象磁场中的指南针，相对自身质心势能大的一端会向外，类似的小星球固定的朝向也是背离潮现象。 木星体积巨大，质量是地球的318倍，是其它七大行星总和的2.5倍还多。木星在对应的太阳背面也会产生背离潮，当它运行到近日点的时候，太阳背面产生的背离潮最强烈。我们看到的太阳黑子、耀斑周期性活动，其实就是木星在太阳上的潮汐作用。木星绕日公转的周期是11.8年，所以太阳黑子活动的周期也应该是11.8年。只不过黑子活动期间，如果地球也运行在近日点这边，观察到的机会就短，如果运行到远日点这边，看到的时间就长。所以在地球上看起来，黑子活动有时候仅仅几天，有时候长达几个月，人们记录的间隔并不准确，传统的就误会黑子活动周期是11.2年，然后百多年来以讹传讹。 木星在近地点的时候对地球也肯定有影响，只是木星轨道远在外围，作用正好跟太阳产生的背离潮抵消，可以说这种影响肯定很大，只不过这种改变被昼夜的变化抵消和掩盖了，人反而感觉不到；而太阳引力在木星上的背离潮，从地球的视角看，正好发生在木星的背面，成为不为人知的一面。 经典力学始于行星的研究，要不也根本验证不了万有引力定律。但是按照万有引力定律，行星的轨道都应该是圆的，八大行星的公转轨迹应该是大大小小的圆，但实际情况显然不是这样的。八大行星的公转轨道都是椭圆的，太阳处于这些椭圆共同的一个焦点上。即使这样也被人找到了规律。现在借助开普敦三大定律和万有引力定律，人们可以精确的推算行星的运动规律。至于行星的公转轨道为什么是椭圆的，并且具有固定的朝向，好象成为独立的问题了。也有人怀疑这种现象是其它天体的引力造成的，为什么不可以进一步认为是一个星系的背离现象？把太阳系当做一个整体，太阳系的所有物质都处于太阳引力场，那么，所有物质的运行轨迹，就是太阳引力场的圈层。行星运行到起作用的天体这边，受到的太阳引力受到削弱，为了保持它的能量就要靠近太阳一些；运行到对应的那一边，受到的太阳引力叠加了这个天体的引力，为了保持它的能量就要远离太阳一些。星系的背离说明了宇宙局部的不均衡性。星系背离潮是引力场的变形，上朔到星云可能更容易理解。 星云假说认为太阳系是由星云凝缩而来，能够解释很多现象。我用我的理论还可以做一部分补充。比如：八大行星公转轨道为什么近似在同一个平面上？ 因为太阳质量巨大，占整个太阳系已知质量的99.8%，而且太阳本身在自转，太阳赤道面膨胀，太阳引力场同时变扁，距离太阳核心相同的层面，与赤道相交的地方引力最大，换句话说，太阳引力相同的层面赤道相交的地方距离日心最远，根据用线速度表示的向心力公式 F＝mV²/r 向心力F和质量m不变，V²与r成正比，半径r越大所能保持动能mV越大，绕日物质就会逐渐趋向太阳赤道的平面。八大行星都是这样，只有在遥远的柯伊伯带，小行星的轨道与太阳赤道面夹角才开始变大一点，这完全合理。 原始的太阳不断地聚集、长大，作为中心，自转速度应该非常大。长大的过程中，核心的温度、压力也在持续升高，直到启动了核聚变。核聚变使内部压力骤增，同时却削弱了自转速度。这样汇聚成长的过程中,通过压力渠道，自转动能逐渐转化成了非矢量的热能，太阳温度越来越高，自转速度也越来越慢。太阳是宇宙中比较小的恒星，比太阳大几十倍几百倍的恒星比比皆是，茫茫宇宙，甚至存在比太阳大千万倍的恒星。质量越大的恒星，内部能够提供的温度、压力越高，产生的核聚变反应当然也越剧烈；况且质量越大的恒星，内部即时参加核聚变反应的物质所占比例通常也越高——因此越大的恒星寿命越短。有理由怀疑，科学家费尽心思寻找的暗物质，可能就是死寂的恒星。首先他们质量巨大，本身不再发光又距离遥远，很难从宇宙背景辐射中区分出来。 太阳形成之初，自转速度几度变化，引力场也一同改变。对远处的物质影响较小，对附近的物质却很大。太阳自转速度骤然加快，引力场向外扩散，附近物质涌向外层轨道，造成一个内层速度小于外层的区域。这个区域吸积形成的行星就是现在的金星，是八大行星唯一逆向自转的行星。 同理，引力场的波动在另一个区域形成了平流层。平流层的物质运行的角速度相同，所以没有交错吸积的机会，不能形成较大的行星。亿万年过去了，演变成了现在的小行星带。 太阳系行星的密度，是行星形成之初物质的分布决定的。太阳形成之前，受到原始星云引力场的支配，密度大的物质趋向内侧，密度小的物质趋向外侧；太阳形成之初，在初具规模的吞噬范围之外，规则反过来，密度小的物质趋向内侧，密度大的物质趋向外侧,致使太阳吸收了大部分氢元素——最终也形成了构成行星物质的多样性和丰富多采的宇宙奇观。水星因为靠近太阳，本身质量又较小，所以不能俘获大气。金星、地球、火星和木星都有条件产生大气层，拥有海洋的却只有地球。金星表面的大气压大约是地球的90倍，而且金星大气中CO2含量也非常高，显著的温室效应致使金星表面气温高达400°C以上。科学家的研究表明，即使金星有“水”的成分，在这样的环境也会电离成氢气和氧气，最终流失掉。金星表面如此高温，昼夜的温差却并不大，包括极夜期间的极地都被高温笼罩，显然不具备所有生物的生存条件。庞大的木星几乎全部由气体构成，所以都谈不上“登陆”，只有难以想象的大气压和巨大风暴。太阳系中条件最接近地球的是火星，但是由于火星大气层二氧化碳密度也比较大，或者正是显著的温室效应，造成了火星上的沙漠、风暴和恶劣气候，反而不能留住水。其实反过来说，要是有海洋那么多的水，也许火星完全可以改造成宜居、宜行的美丽星球。有人怀疑火星的极地可能存在“水”，是非常有道理的。 从地球写到宇宙，从引力场写到宇宙演化，越扯越远了……有心《斗破苍穹》，奈何患了脑供血不足症，头疼得厉害。大夫说我血脂高。努力写完了，比较散乱……呵呵，敬请读者谅解。 |
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来自： 华民 > 《科学/探索/解密》
