苹果为什么非要往下掉,而不是飞上天呢
看完这篇你会知道重力为什么只往下拉、苹果掉落背后藏着怎样的宇宙逻辑
牛顿坐在苹果树下,一颗苹果"啪"地砸在脑门上——这个故事你一定听过。但你有没有想过,凭什么苹果要往下掉?它为什么不能往旁边飞,或者直接飘在空中呢?
地球其实一直在"拉着"你
想象一下,你手里拿着一块磁铁,桌上有一枚铁钉。你不用碰它,铁钉就会自己"飞"过来贴住磁铁。地球对所有东西的吸引力,跟这个道理差不多——只不过地球吸引的不是铁,而是一切有重量的东西,苹果、石头、你、甚至空气,全都逃不掉。这种力就叫重力,你可以把它理解成"地球的引力磁场",时时刻刻、默默无声地把万物往地面上拽。苹果挂在树枝上的时候,树枝撑住了它,重力拉不动它。一旦苹果熟透了,果柄(就是连着树枝的那根小梗)变软断掉,没有东西再托着它,重力立刻把它拽向地面——这就是苹果往下掉的全部秘密。
为什么重力只往下拉,不往旁边推?
这是个好问题!地球是个大球,它对周围所有东西的吸引力,方向都是朝着它自己的中心。你站在地球表面,"向下"对你来说,其实就是"朝地心方向"。所以不管你在中国、在巴西还是在南极,重力对你来说都是"往下",但这些"往下"指的其实是不同的方向——只不过都冲着地心去。苹果从树上掉下来,走的就是这条"最短的回家路"——直接奔向地心。旁边没有力推它,前后也没有,所以它只老老实实地往下走,绝不拐弯。
这个力有多厉害,跟我们有什么关系?
重力其实无处不在,但我们太习惯了,反而感觉不到它有多神奇。正是因为重力,河水才会往低处流,雨才会从天上落下来,你喝的水才不会飘在空中。我们能稳稳地站在地上,不会飞上天,也是重力的功劳。更厉害的是,地球用重力"抓住"了大气层——那层包裹着地球的空气毯子。没有这层空气,我们连呼吸都没得呼吸。月球比地球小得多,重力也弱很多,所以月球上几乎没有空气,宇航员去了就得穿宇航服。一颗小苹果的下落,背后牵连着这么大的世界,是不是有点出乎意料?
冷知识送给你:如果你能挖一条穿过地心的隧道,把苹果扔进去,它会一路加速冲向地心,过了地心之后再减速,最后从另一端钻出来——理论上,这段旅程只需要大约42分钟,不管你的隧道通向地球上哪两个点,时间都一样。地球,藏着太多我们还没想明白的事。