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年,人类的第一颗人造卫星发射成功,从此开启了人类探索宇宙的新篇章。当我们走出地球之后,才终于看清了地球的真面目,同时也看到了许多其他的星球,通过观测我们发现,不管是恒星还是行星或者其他的小星球,它们都可以平稳地浮在宇宙不会掉下去。
于是有朋友提出了这样一个疑惑:为什么星球可以浮在宇宙中,它们会掉下去吗?对于这个问题,相信很多人也在网上看过不少的讨论,有的人给出了比较科学的解释,可是这种解释往往晦涩难性,很多人看了后,仍然是云里雾里。今天我们就用简单通俗的语言来进行简单的描述,相信朋友们看了之后就会马上明白。
在了解宇宙星球为什么可以浮在星空中之前,我们先来看下日常生活中的一些例子,相信小伙伴的家里都有洗衣机,如果你近距离观察过洗衣机洗衣服的过程就会发现,洗衣机里面的滚筒转起来之后,衣服都会向外跑,同时可以浮起来,只要保持一定的速度,那么衣服就会一直浮着,不会掉下去。
这样的例子在现实中相信朋友们也见到不少,围绕一个中心高速旋转的时候,只要速度保持下去,那么物体就可以一直浮在空中不掉落。其实这些现实中的现象跟宇宙中星球的漂浮有着许多相似之处。
相信很多小伙伴在小时候都喜欢扔石头,当我们将一小块石头向远处扔去,它都会掉到地面上,学过物理的朋友都知道,这是因为地球的引力给石头施加了向下的力,让它不得不回头地面。
如果我们想要让石头在空中停留更长的时间,那么就要用到更大的力将它扔得更高,扔得更远,让石头有一个更快的速度。试想一下,如果我们扔的力量足够大,石头可以获得一个更快的飞行速度,那么是不是有可能它将永远不会落地?理论上的确如此。
伟大的物理学家牛顿对此也进行过思考,它构想出一种强大的大炮,只要这个炮的威力足够大,炮弹的速度足够快,那么这个炮弹就可以一直围绕地球做圆周运动,不会掉落到地面上。而这样的构想大炮被我们称之为牛顿大炮。
牛顿根据自己的思考和研究,计算出了炮弹不落地的速度,大约是每秒7.9公里,也就是我们知道的第一宇宙速度。牛顿计算出了这样的一个速度,可是以当时的科技条件,自然无法让一个物体达到这样的速度,所以在那个时候物体围绕地球做圆周运动,也只是理论上成立。
后来的科学家根据牛顿计算出的第一宇宙速度,继续研究探索,终于在年将人类第一颗人造卫星送上太空,围绕地球做圆周运动。人造卫星就是利用强大的推动力,让它的速度达到了每秒7.9公里,从而脱离地球的引力束缚,在地球轨道上以每秒3.07公里的速度围绕地球运动。
只要人造卫星的动力足够,速度不断降下来,那么它永远不会坠落到地面上。当然只要它的速度有所下降,那么同样会被地球的引力再次拉回地面,人类的航天器要返回地球的时候,就是利用反推力先将航天器的速度降下来,然后就可以地球的引力拉扯回到地面。
人造卫星以一定的速度围绕地球运动,能够浮在地球轨道上空,同样的道理,月球距地球38.4万公里,它能够浮在太空中,也是因为以每稍稍1.公里的速度,围绕地球运动。如果月球的公转速度降了下来,那么月球也会受到地球的引力掉到地球上。
我们再来看太阳系八大行星,它们之所以能够浮在太空中,也是因为以一定的速度围绕太阳做公转运动。恒星太阳的质量占到了整个太阳系总质量的99.86%,强大的质量带来了强大的引力,拉扯着八大行星向它坠落,而行星想要不掉到太阳上,那么就需要围绕太阳进行高速的运动。
根据距离的不同,行星的公转速度也不同,距离太阳越近,公转速度也就越快,地球的平均公转速度是每秒29.78公里,而水星的平均公转速度则达到了每秒47.87公里。这是行星能够浮在宇宙中的原因。
说完了行星,我们再来看下恒星为什么可以浮在宇宙中,其实站在太阳系的角度,恒星是静止不动的,可是站在银河系的角度,恒星也在做着高速运动,它围绕的核心就是银河系的中心,这里有一个巨大的质量源黑洞。
银河系中心是一个巨大的引力源,整个星系的恒星想要不掉到银心里,那么就要围绕它做高速运动,同样的原理,距银心越近的恒星,它的公转速度也越快。而太阳围绕银心的公转速度大约为每秒公里,这个速度远远大于地球围绕太阳的公转速度。
那么整个银河系是不是也是静止不动的?当然不是,站在银河系之外上,整个星系就是一个整体,它同样也浮在宇宙中。而要维持这种漂浮状态,那么也同样需要一个高速的旋转,如果不旋转就会被另一个巨大的引力源拉扯过去。
事实上,通过科学家的观测发现,银河系和附近的星系又受到本超星系团中心的引力影响,而银河系和所在的本超星系团正在以每秒钟公里的速度奔向宇宙中一个巨大的引力中心,这个神秘的引力中心我们称之为巨引力源,它有可能是真正的宇宙中心。
通过这些了解,我们可以看出,现实中的以一定速度旋转的物体可以漂浮有空中,它的原理跟宇宙中天体漂浮的原理是非常相似的。由此,我们可以得出结论,只要物体具备了一定的速度,它就可以无视引力的影响自由漂浮,而这个原理或许可以为人类研究反重力飞船提供一定的思路。
或许浩瀚的宇宙奥秘并没有我们想象的那么神秘复杂,它可能就隐藏在我们的日常生活中。这也是科学的魅力所在,科学的伟大之处就是通过大自然的一些现象,人们日常生活中的一些现象,发现背后的奥秘,并最终揭开宇宙的奥秘。
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