⚛ 物理

宇航员在太空中飘来飘去,其实并不是因为没有重力

原来宇航员飘起来不是因为没有重力,而是因为他们和飞船一直在以同样的速度绕地球"坠落"

你有没有想过,宇宙飞船里的宇航员为什么整天像幽灵一样飘在半空中?喝水要用吸管,睡觉要把自己绑在墙上,连上个厕所都是一场"技术挑战"。很多人会脱口而出:当然是因为太空没有重力啊!但其实,这个答案是错的

太空真的没有重力吗?

先来颠覆一下你的认知——国际空间站所在的位置,距离地面大约400公里,那里的重力其实只比地面少了大约10%。换句话说,如果你站在空间站那个高度,地球的引力依然在死死拽着你,几乎和在地面上一样强。所以说"太空没有重力"这个说法,其实大错特错。重力一直都在,它从没消失过。

那为什么宇航员还是飘起来了呢?秘密不在于重力消失了,而在于宇航员和飞船同时以同样的速度在"下落"。这就是真正的关键所在。

飘起来的真相是什么?

你可以想象一个画面:你站在电梯里,电梯缆绳突然断了,整个电梯开始自由坠落。这一瞬间,你会发现自己的脚离开了地面,身体飘了起来——因为你和电梯是以同样的速度往下掉的,地板追不上你,你也踩不到地板。这种感觉,就是我们常说的"失重"。

太空中的情况和这个电梯几乎一模一样,只是规模大了很多。国际空间站并不是静止悬在太空里,它每秒钟要飞大约7.9公里,以这个速度绕着地球转圈。它在向前飞的同时,也一直被地球引力往下拽,但由于速度够快,它往下掉的弧度恰好和地球表面的弧度吻合——它永远"掉"不到地面上,就这样一直绕着地球转。飞船在"掉落",宇航员也在"掉落",两者步调一致,于是宇航员就感觉不到任何支撑,轻飘飘地悬在空中了。科学家给这种状态起了个专业名字,叫自由落体,通俗来说就是"持续的坠落状态"。

长期飘着有什么影响?

听起来飘飘欲仙,挺好玩的,但长期失重对人体其实是一种折磨。我们的身体是在地球重力下进化了几百万年的,骨骼需要重力的压迫才能保持密度,肌肉需要对抗重力才能维持力量。一旦失重,骨骼会以每个月大约1%-2%的速度悄悄"融化",肌肉也会快速萎缩。长期驻守空间站的宇航员回到地球后,往往连走路都需要重新学习,因为腿已经"忘记"怎么承重了。这也是为什么宇航员在太空中每天必须锻炼两个多小时,专门和失重"抢"肌肉。

下次看到宇航员飘来飘去,可以想想:他们其实是在以每小时2.8万公里的速度不停地"坠落"地球,只是永远落不到地面——这也算是一种另类的"永动机"吧。