地球重达60万亿亿吨，却能悬浮于太空中，为何不往宇宙深处掉？

手拿任意一个物体，松手时它都会在重力的作用下掉落到地面上，这是我们都知道的一个物理常识。再看看地球，它却稳如泰山地悬浮于太空中，要知道它可是一个重量达到了5.965×10^24kg（约为60万亿亿吨）的庞然大物，为什么它就不会往宇宙深处掉呢？



十七世纪，物理学界出现了一个非常厉害的人物，他就是物理学的鼻祖--牛顿。曾经有一次，牛顿被一个苹果砸中了头部，他因此大受启发，经过不断地探索验证，后来提出了万有引力定律。此定律指出，宇宙中任何两个有质量的物体都会相互吸引，并且质量越大受到的引力也越大。




毫无疑问，地球和太阳之间也存在着相互作用的引力。由于太阳的质量比地球大得多，地球受到的来自于太阳的引力非常大，似乎随时都要被太阳吸引过去。所以，我们可以认为地球的“下方”即为它受到的太阳引力的方向（宇宙深处）。

那么，本文的问题就变成了“地球为什么不会朝着太阳的位置掉落？”




其实这也不难理解，先从地球的起源说起。根据拉普拉斯的星云假说，太阳系是由一团高温、旋转的气体星云形成的。因冷却而收缩的气体星云越转越快，快到一定程度时其外缘便会抛出一个物质环。星云继续收缩，又会继续抛出物质环，如此反复，最后得到的物质环就各自汇聚成了行星，地球就是这么来的。




地球在诞生之初，就“继承”了气体星云的旋转角动量，同时地球又受到了太阳的强大引力作用，所以地球便围绕着太阳运动了。因为地球的角动量是守恒的，在真空环境的太空中又不会受到空气阻力的影响，所以地球能够不停地围绕着太阳旋转。太阳的引力很大，而地球之所以不会被吸引过去掉入太阳中，是因为地球绕太阳的运动速度足够快，高达约30公里每秒，如此快的速度可以抵消掉引力的作用。


为什么地球速度快就可以避免被太阳吸引过去？我们可以举个例子。在地球上沿水平方向连续发射炮弹，根据物理学中平抛运动的知识可以了解到，炮弹的初速度越大，飞行的距离也会越远。由于受到地心引力的作用，炮弹最终会落到地面上，但只要炮弹具备足够高的初速度，炮弹便能绕着球形地球转圈，如果没有空气阻力还会一直旋转下去，成为地球的卫星。而这个“足够高的初速度”，就是第一宇宙速度，约为7.9公里每秒。




同理，地球绕太阳的公转速度已经足够快了，而且太空中又没有空气阻力的存在，才使得地球不会掉入太阳表面。