打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
地球重60万亿亿吨,为什么能飘在太空?宇航员:我真怕地球飘走

从古至今,人类都在不断的探索世界的奥秘,古时候由于人类的科技不够发达,所以古人一直都认为,我们的地球就是唯一的世界,月球和太阳都在围绕地球转动,不过后来随着人类科技的进步,人类走出了地球,当人类走出地球看到宇宙之后,人类才知道地球并不是唯一的世界,在地球外面还有更加广阔的星际空间,我们的地球其实就是太阳系中的一颗行星,在太阳系中,一共有八大行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,在海王星的外面还有一颗冥王星,曾经冥王星也属于一颗行星,但是后来科学家认为,冥王星的体积和质量都太小了,于是就将它踢出了行星的行列。

为了探索世界的奥秘,科学家们也做了很多努力,在2008年9月27日,翟志刚成为第一个出舱活动的中国人,他的一小步也成为了我们中国人探索太空的一大步。后来回到地球,翟志刚说当时看着地球和飞船都悬浮着,就连自己也飘在空中,是真怕地球飘跑了自己回不去。从太空中观察,不仅是地球,就连太阳、月亮等所有的天体都漂浮在天空中,地球的质量大约是5.97*10^24千克,换算下来大约是60万亿亿吨,看到这里,相信很多朋友都会产生一个疑问,就是地球的重量是如何计算出来的?

在1896年,亨利·贝克勒尔发现了元素的衰变,后来的科学家计算出了不同元素的半衰期,卢瑟福便根据铀样本的衰变期来计算出地球存在了5亿年。当然,这并不是正确答案,但在当时的科学与思想来看,得知地球竟如此年老也是让人震惊的。直到20世纪,1953年,克莱尔·彼得森从陨石上测出了地球已有45亿年。陨石是太阳形成时的原始材料,具有一定的说服力,在科学的不断发展中,也证实了这年岁是可信的。科学家认为,地球诞生于太阳之后,在大约50亿年前的时候,太阳系一片混乱,太阳诞生以后,吸收了周围大量的物质,所以太阳的质量占到了太阳系总质量的百分之99.86。

剩下的八大行星和其它物质占到了太阳系总质量的百分之0.14,从占比上我们就能够看出太阳的质量非常大,为什么这么重的天体能够漂浮在天空中呢?在1687年,著名的物理学家牛顿在《自然哲学的数学原理》中首次阐述了万有引力定律,根据牛顿的万有引力定律我们能够知道,任何两个物体之间都是存在引力的,这个引力的大小和他们的质量成正比,和他们之间的距离成反比,简单来说就是,地球的质量产生了引力,使得物体被吸引到地球表面,牛顿首次打破了人类认为天体运动和普通运动的巨大误解,他指出,不管是苹果掉在地上还是雨水掉在地上,都遵循同样一种力的作用,这个力就是万有引力。

曾经著名的科学家亚里士多德提出,即轻的东西下落慢,重的东西下落快,一直以来,人类都遵循这个规律,在将近1500年的时间里,虽然也有人怀疑过这个观点,但是却没有人能够证明这个观点是错的。直到伽利略出现以后才解开了这个谜题,其实轻的物体和重的物体在同时落下的情况下,不考虑摩擦力的影响,那么这两个物体会同时落下,最早发现亚里士多德观点错误的是伽利略,在1590年的时候,伽利略从比萨斜塔上丢下两个重量不一样的球,让我们知道了物体落地的速度和重量是没有关系的,而是和阻力有关系。

牛顿提出万有引力之后,他利用万有引力解释了天体运动的规律,而且还指出了木星、土星的卫星围绕行星也有同样的运功规律,他认为月球除了受到地球引力的作用之外,还会受到太阳的引力,从而解释了月球运动中发现的二均差,根据牛顿的万有引力定律,科学家们成功发现了海王星,牛顿的万有引力认为,时空是平直的,不管距离有多远,引力的作用都是瞬间完成的,牛顿认为引力和物体的质量是成正比的。虽然万有引力对人类的影响非常巨大,但是在人类科技发展的过程中,科学家们发现万有引力定律也存在一定的缺陷。如果说引力就是一种力,那么引力的介质是什么?

对于这个问题,连牛顿本人都无法解释清楚,而且牛顿的万有引力定律对太阳系中大部分的天体都适用,唯独水星的公转周期在100年内会有50秒的误差,按照牛顿的引力说法,我们能够知道,天体之所以能够稳定的漂浮在太空中,主要是因为引力的作用,由于引力之间相互拉扯,所以地球才能够漂浮在宇宙中,真相到底是不是这样?在爱因斯坦出现之前,牛顿的经典物理学统治了人类几百年,但是爱因斯坦出现以后,打破了牛顿的引力定律,1915年,阿尔伯特·爱因斯坦提出了广义相对论。

根据广义相对论,引力不再被看作是牛顿力学中的相互吸引,而是由时空的弯曲造成的,因为质量和能量会弯曲时空。物体沿着弯曲的时空运动时,就好像受到一种力的作用,我们通常称之为引力。引力的本质是时空的几何结构,物体沿着时空的“弯曲路径”运动,产生了我们所感知到的引力效应。按照爱因斯坦的解释,我们能够理解为,我们的宇宙是一张巨大的薄膜,所有的天体都依附在这张巨大的薄膜上面,只不过我们看不到这张巨大的薄膜,如果按照爱因斯坦的说法来看,那么我们的地球并不是漂浮在太空中,而是依附在宇宙薄膜上面。

爱因斯坦的广义相对论认为物质和能量会改变周围的时空结构,形成一种类似于“凹陷”的时空弯曲。在弯曲的时空中,物体受到引力的作用,沿着弯曲的路径运动。这个路径并不一定是直线,因为直线在弯曲的时空中并不是最短路径。其他物体在这个凹陷的时空中运动时,就会沿着弯曲的路径运动,从而看起来像是受到了引力的作用,这就是所谓的几何跌落效应。这就相当于我们平时玩的蹦蹦床,越重的人上去,对蹦蹦床产生的压力就越大,所以蹦蹦床的凹陷就越大,这使得周围的人会不由得向凹陷大的区域坠落。为了证明爱因斯坦的猜测是正确的,科学家们也做了很多实验。

其中比较著名的由水星近日点进动,光线在引力场中的弯曲还有引力红移,通过这三个实验,科学家证明了爱因斯坦的理论是对的,在1919年日全食的时候,科学家分别在不同的地方进行了观测,最终得出的结果和爱因斯坦的预测是一样的,爱因斯坦认为,引力是以波的形式进行传播的,当时爱因斯坦预言了引力波的存在,不过由于当时的人类科技不够发达,所以很多人都不相信引力波的存在,可能很多人不知道什么是引力波,引力波就好比我们朝水面投石头,荡起的涟漪就类似引力波。又类似于地震发生时,检测仪表上逐层向外扩散的波浪线,其扭动的幅度和频率,就是引力波的振幅和频率,所以如果能测量到天体的扭动,便可以测量到引力波了。

在1974年的时候,科学家发现一颗名为PSR1913+16的脉冲星发出的引力辐射,与爱因斯坦提出的广义相对论预言完全一样,在2016年的时候,科学家观测到了双黑洞碰撞产生的引力波,这是人类首次观测到引力波。根据爱因斯坦的理论,科学家完美的解释了水星进动的问题,根据爱因斯坦的理论得出,水星运动的这个偏移现象是由于太阳弯曲了周围的时空,而附近的水星在围绕弯曲时空的测地线在运动,在这个运动的过程中,水星也会慢慢向太阳坠落,通过广义相对论的效应计算得出,水星的轨道进动就是每一百年偏移43弧秒,水星进动的计算,只是广义相对论实验的证据之一。

广义相对论的伟大之处在于,它预测了星光弯曲、引力波、黑洞、暗物质、暗能量、宇宙大爆炸等等,目前相对论和量子力学被称为是现代物理学的两大支柱,既然我们的地球不是漂浮在宇宙中,而是依附在一张巨大的薄膜上面,那么这张薄膜是如何形成的呢?为什么宇宙中所有的天体都能够有规律的运动呢?对此,科学家认为是暗物质在起作用,在1933年,美国科学家弗里茨.兹维基对后发座星系团中速度的分布做了研究,他发现要想解释清楚测量得到的速度,其所需要的产生引力的质量是星系团质量的10倍,由此,质量缺失的迷雾在天文学中产生,并且在此后50年内毫无进展。

2013年,科学家利用卫星测量了接近10亿颗恒星的数据,测量表明质量缺失普遍存在于星系和星系团的范围之内,甚至包括整个宇宙也是如此,另一种方法是依据光谱学的办法来研究类似银河系这样螺旋星系的旋转。这种办法就是依据观测到的圆盘上恒星光线的多普勒频移,依靠恒星与旋转中心的距离算出圆盘的转速。进一步就可以推算出整个圆盘的引力场及其质量分布。在1936年的时候,科学家辛克莱尔.史密斯在研究处女座星系团中发现,星系团内部存在大质量的星云间物质,而且就算是将气体、尘埃、等离子体等等都计算在内,也只增加了百分之15的质量,还远远不够填补空缺,通过这些研究,科学家认为,暗物质一定存在宇宙中,而宇宙空洞就是暗物质造成的。

科学家认为,暗物质是一种非常神秘的物质,它不会和其它任何物质发生化学反应,所以我们根本看不到它们,也摸不到它们,不过暗物质占到了宇宙总质量的百分之90,我们能够看到的物质只占到宇宙总质量的百分之10,这就意味着暗物质才是宇宙中最主要的物质,科学家认为,暗物质能够释放出非常强大的暗能量,这股能量能够推动宇宙不断的膨胀,而且还能够控制天体的运行,我们的地球之所以会不停的自转和公转,可能和暗能量有关系,为了寻找暗物质和暗能量,科学家们也做了很多努力。

我国在四川建立了一个2400米深的实验室,这个实验室建造在锦屏大河湾的下面,同时也是全世界最大的地下实验室,为什么要把实验室选在这里呢?因为这里足够安静,而且实验室几乎不会受到宇宙射线的干扰,只有在这么安静的环境中才有可能捕捉到暗物质,这个实验室基地是由当时清华大学的副校长发现的,经过多次的考察和研讨,最终才确定下来,从2010年开始,这个实验室就开始正式运行了,不过经过十几年的时间,科学家还是没有发现暗物质。这意味着暗物质非常神秘,不过即便如此,科学家也并没有停止对暗物质的探索。

小编认为,宇宙浩瀚而神秘,在宇宙中应该存在很多人类还不知道的奥秘,这些奥秘都需要人类不断的研究和探索,人类既然作为地球上最有智慧的生命,人类的肩上担负着探索宇宙奥秘的责任,虽然现在人类还无法解开宇宙的全部奥秘,但是只要人类能够坚持不懈的努力下去,未来随着人类科技的进步,或许人类能够解开宇宙中所有的奥秘,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,对此,大家有什么想说的吗?

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
宇宙的一切都是谁安排的?科学家:造物者存在,宇宙不是偶然的
谁在背后设定了宇宙的一切?或许爱因斯坦与杨振宁的怀疑是对的
基础科学几乎停滞,人类的发展被限制?科学家的猜测可能是对的
或许是人类历史最伟大的两位科学家,他们完美地阐述了万有引力!
万有引力到底是如何产生的?解开这个谜或可让人类进化到高级文明
重达60万亿亿吨的地球能够飘在太空中,而不向下坠落的原因是啥?
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服