其实关于苹果的问题，我们说受到引力的作用而下落是不准确的。这是因为，处于地球表面的苹果，一方面受到地球的吸引（引力），另一方面由于地球本身在自转，引力的一部分要用来提供向心力（抵消惯性力），使得地球上的物体随着地球一起转，剩下的部分才用来提供重力。因此，受到重力作用，才是苹果下落的准确原因。 我们人也一样，受到地球的重力作用。因为有重力，我们才能“脚踏实地”。像我们平时用的体重秤，也是因为有重力，我们才能测出“体重”，进而得到我们的“质量”。生活中，我们还会遇到“失重”现象。比如我们在加速下降的电梯中，会感觉自己的身体不再像平常那么“重”。宇航员在完全失重的飞船上甚至可以“飘”起来。这都是因为地球对人的引力，要抵消比平常更多的惯性力，从而使重力变得小了。如果去游乐场，有很多项目会让你体会到失重的感觉。 重力对人类的作用，可不只有测出体重（质量）这么简单。通常，我们把地球认为是一个球体或椭球体，这样我们可以计算出地球表面的重力值。然而，实际上地球不是一个规则的球体，而且不同地区的密度有差异，这就导致实际测量的重力值与我们预测的不完全一致。反过来想，如果我们观测到的重力值与预测的结果不一致，那么很有可能这个地区的岩石成分与周围不相同。这就是我们通过重力的异常来进行勘探矿物的基本原理。 除了勘探，人造卫星在太空中的轨道规划和确定，对地球重力的精度要求很高。前面提到，把地球看成简单的球体是远远不够的。目前地球重力学的研究中，我们把地球模拟得更像实际的地球，这就需要考虑一些“高低不平”的不规则的地方。实际操作起来就像求解一组有更多未知数的方程，然后结合我们目前的卫星观测等手段来求解这些未知数。这种比普通的球体分析方法更精确的方法被称为“球谐分析”，这种分析方法是研究地球重力场、地磁场十分有效的工具。 随着地球重力场研究的不断成熟，我们可以得到不同地区重力的差别。用来表达临近地区差别大小的地球重力梯度，作为地球重力场的重要指标，成为传统惯性导航的辅助工具，为水下导航提供了更强的安全性和隐蔽性。我们置身的地球重力场，“无形无影”地影响着我们的方方面面，也吸引着无数科学家投身地球重力学的研究中。 （本栏长期征集“日知录”三字篆刻，投稿邮箱：rizhilu999@163.com） |
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