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地球是圓的,為什麼海水不會掉出來?
2022/01/06
2022/01/06

地球是圓的,海水為什麼不會掉?其實這個問題可以簡單理解為:為什麼海水會聚集在地球的圓表面,正常人都知道在地球上有上下左右之分,所以當你在太空望去,你會看到即便是地球下面的海水也是牢牢地被吸附在地球表面。到底是為什麼呢?

這一切都要歸屬于萬有引力的獨特作用,當然,我們也要感謝萬有引力的發現者----牛頓大神。偉大科學家牛頓從一個蘋果發現了萬有引力,由此幫助科學界打開了一所通往未來的大門。其實牛頓打從一開始就對這種神奇的力量的抱有極大的興趣。

在牛頓年輕的時候,他一直對開普勒提出的行星運動定律非常感興趣,因為宇宙中的行星運轉規律是如此的神奇。但是這種其妙的運轉背後又引發了他的沉思:為什麼行星會這樣運動呢或者說行星為什麼會圍繞著某一個物體運動呢?

萬物都有著互相吸引的力

牛頓認為這些行星運動的時候必然有種神秘的力量在牽制著它們,它們才不至于脫離軌道在天空中亂跑。同樣的,月亮繞著地球運轉的時候也一定是有種力在牽著它;一件東西向地面落下而不是落到天上,也是因為被這種力吸向地面。長期的觀察研究使牛頓發現任何物體都具有吸引力,于是他發現了萬有引力定律,簡單理解為萬物都有著互相吸引的力。最後一直演變到現在。現在我們知道了宇宙中的任何物體之間,都存在著相互吸引力;各個物體間吸引力的大小,與物體的大小成正比,與它們之間的距離成反比。牛頓還用數學公式把它表達出來,後來牛頓的三大定律成為天文學上的基礎定律,對後來人們對天體運動的研究有著普遍意義。

海水不會掉的原因

那麼根據萬有引力,我們自然就能簡單地理解地球上的水為什麼會被吸附在地球表面而不會掉出來。在地球上,大部分物體的重力方向都是靠近地心,為什麼是靠近而不是「就是地心」呢?這是因為我們在受到萬有引力的同時,還受到地球運轉時產生的向心力,由于地球是在不斷運轉的,地球上的物體要和地球同步轉動,而轉動需要力,向心力就是這樣一個力。這導致了大部分物體的重心方向不會指向地心,為什麼呢?

舉例來說,如果你畫一個地球,在圓右上的某點畫上指向地心的萬有引力,那麼由于物體要跟隨者地球要做圓周運動,所以A處萬有引力有兩個效果,一個是水準向左的力,即向心力,一個是由A處指向圓心右一點的力(即重力),而我們知道重力方向是豎直向下朝向地心的大概方向,因此當你做兩者的合力時,你會發現所以這時候豎直向下的方向不指向地心。

那麼剛才我們也說到了,大部分物體,因此只受到地球純萬有引力影響的物體自然就是極點的物體,也就是北極和南極,在這裡的向心力基本為零,重力和萬有引力同向,此時豎直向下的方向就是指向地心。

總結

但是總的來說,地球所有的物體之所以附在地球表面上就是這個原因,海水自然也不例外。但是當我們身處太空時,由于是真空狀態,所以我們幾乎感受不到來自各個方向的重力,當然前提是你離星球足夠遠。而其實在宇宙中,我們並沒有上下左右之分,只有拿一個參照物當做對比,才有可能去定義上下左右,在我們的視角中,無論我旋轉多個角度看地球,都會覺得是正常的,就是宇宙的神奇之處。




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