地球属于什么星(与地球相似99%的星球叫什么)

牛顿推导万有引力时,对引力会对天体产生如此大的作用感到不解。俗话说,地球上的一切生物都会陨落,就连空空气中漂浮的PM2.5颗粒也不能幸免。但是我们所站的这个星球违背了我们所熟悉的常识。

小贴士:万有引力定律,由艾萨克·牛顿于1687年在《自然哲学的数学原理》中发表。

1976年,阿波罗11号成功飞向月球,不仅实现了人类千百年来的飞行梦想,也迈出了进入星辰大海的第一步。这次月球之旅是直播的,我们有幸目睹了宇宙中的地球。但这引起了质疑。地球其实像气球一样漂浮在宇宙中,我们发射的卫星也漂浮在宇宙中。发生了什么事?明明地球上的物体都在下落,但怎么能换成宇宙中漂浮的地球呢?

这么重,怎么还能在宇宙中漂浮?

17世纪,一个苹果砸死了一个千古传诵的物理学家。他是牛顿。千百年来,人们因为无法解释自然界的各种自然现象,一直将此视为神,所以我们的生活被所谓的“神”所主宰。神权曾经凌驾于王权之上,人们被虚幻的神所蒙蔽。但是一个普通的苹果却产生了非凡的影响。于是牛顿开始思考力的本质,牛顿的经典力学体系诞生了。但是它提出了一个问题,地球有多重?

小贴士:艾萨克·牛顿(isaac newton),1643年1月4日至1727年3月31日,英国皇家学会主席,英国著名物理学家,百科全书式的“全才”,著有《自然哲学和光学的数学原理》。

这个问题困扰了欧洲学术界100多年。直到18世纪,英国物理学家卡文迪什设计了扭秤实验,才成功计算出地球质量的5.965×10的24次方kg,也就是6万亿吨。如此巨大的质量,产生的引力是巨大的。从理论上讲,为什么地球在应该坠落的时候却漂浮在宇宙中?

叶璇理论和亚里斯多德的地心说

古代先贤开始思考天、地、山、日、月、星是如何形成的,各种奇妙的思想由此产生。战国时期,国与国之间的战争促进了学术交流,从而诞生了中国思想哲学的高峰——百家争鸣时代。其中一种理论叫元气论,认为世间万物,包括日月星辰,都是由气体组成,精华上升,凝聚成银河。所有的星星也来自本质,叶璇理论形成于东汉。

温馨提示:所谓太极,就是解释宇宙从无穷到太极的过程,甚至是万物的化生。其中太极就是天地未开混沌未分阴阳之前的状态。

叶璇说,他认为天空没有质量,是由无边的气组成的,太阳、月亮和星星也是由气形成的,自然地漂浮在宇宙中。同时,同一时期的古希腊哲学家认为万物由土、水、火、空气和以太组成,地球是宇宙的中心。水、火等物质自然运动形成天体,所有天体都在同一个平面内围绕地球做圆周运动。所以地球不会倒。这也是著名的地心说的原型。但以上两种理论在现代物理体系中已经被证明是错误的。

16世纪,哥白尼的日心说打破了地心说的枷锁。布鲁诺发扬了日心说,提出宇宙没有中心,进一步加深了人们对宇宙的认识。

温馨提示:日心说又称地动学说,是关于天体运动的理论,与地心说相对。它认为太阳是宇宙的中心,而不是地球。

大爆炸理论告诉我们,宇宙不是由气体组成的,而是由各种元素和暗物质组成的,宇宙有自己的质量。那么地球漂浮是为了什么?答案当然是引力。

牛顿引力

17世纪的大科学家牛顿,从少年时期就表现出非凡的动手能力。他对机械非常感兴趣,制造了许多小玩意,包括风车、钟表和一个迷你磨坊。他还喜欢雕刻,尤其是雕刻日晷和观察太阳的运动。因为家庭贫困,学生一度休学回家务农。后来他们在中学校长的帮助下回到学校完成学业,终于开始了他平凡的生活。

温馨提示:日晷仪又称日晷,是观测日影时间的仪器。主要用于根据日影的位置来指定当时的时间或小时数。它是中国古代广泛使用的计时仪器。

在牛津,牛顿接受了笛卡尔、哥白尼等哲学家和天文学家的先进思想,开始研究更先进的理论,引力就是其中之一。1665年,牛顿从牛津大学毕业。1687年,承载了牛顿毕生研究的《自然哲学的数学原理》出版,其中强调了牛顿的经典力学体系,即牛顿三大定律。

根据牛顿第一定律,当任何物体不受外力或保持力的平衡时,物体会匀速直线运动或保持静止,直到有外力作用于其上,这种情况才会被打破。所以地球上的物体都是因为引力而落到地面的。因为地球的引力,重力是垂直向下的。

温馨提示:第一定律解释了力的含义:力是改变物体运动状态的原因;第二定律指出了力的作用:力使一个物体获得加速度;第三定律揭示了输出的本质:力是物体之间的相互作用。

在日常生活中,我们都有把球扔平的经历,不一会儿球就会掉下来。在这个过程中,牛顿产生了一个脑洞。如果在地球上的一座山上架设一门大炮,以不同的速度发射,那么大炮的弹道和落点就会不同。如果给大炮施加一个无限大的力,它会做出什么运动?因为地球是圆的,对壳施加一个适当的初速度,可以使壳绕地球做圆周运动而不自由落体,壳相当于卫星。这个速度是宇宙第一速度。

同理,我们把地球看成炮弹,太阳就相当于地球。太阳是太阳系中质量最大的恒星,引力很强,而地球本身是旋转的,有初速度,所以地球在太阳引力下开始做圆周运动。所以即使地球重6万亿吨,也不会倒。这就是我们常说的地球公转。

温馨提示:卫星是指围绕行星运行,在封闭轨道上周期性运行的自然天体。人造卫星也可以叫卫星。

当然,可能有人会说,宇宙本身就是真空环境,引力在这里起不到任何作用,所以地球再重也能浮在真空里?但如果地球只是因为真空环境而漂浮,那么宇宙中所有的天体都会发生争斗。如果没有引力,天体没有固定的轨道,在宇宙中随机漂浮。地球的小兄弟早就被打昏了。

爱因斯坦的广义相对论

20世纪初,随着科技的发展,人们对宇宙和天体的运行有了进一步的认识。当时人们已经开始计算水星近日点的岁差,但是当人们用牛顿的经典力学公式进行计算时,发现并不能完全解释问题,于是爱因斯坦的广义相对论应运而生。

小贴士:关于宇宙演化的流行模型是大爆炸理论。大爆炸模型指出,宇宙最早的状态是极热致密状态,然后宇宙膨胀冷却。

爱因斯坦,出生于德国的一个犹太家庭,十几岁时在同学的指导下对哲学和数学产生了兴趣,随后开始研究光速和牛顿的经典力学。毕业后,他进入瑞典伯尔尼的专利局,在那里他构思了相对论的原型。1916年,广义相对论问世,完美地解释了水星近日点的进动,提出了引力是时间空弯曲现象的著名结论。

在广义相对论的世界里,牛顿经典力学体系所产生的包括自由落体和天体运动在内的轨道关系,都是时间空弯曲形成的惯性运动,而不是它们的轨迹由于引力的影响而偏离了原来的路线。引力本身就是对时间空的弯曲,使得处于其中的物体在时间空中沿着最短路径惯性运动。所以地球不会因为太阳质量太大,扭曲了周围的时间空。地球是在惯性中绕着太阳转,而不是因为重力。所以地球一直在做惯性运动,但没有改变?

温馨提示:自由落体是指只有在重力作用下,初速度为零的常规物体的运动。也被称为自由落体。自由落体运动是一种理想的物理模型。

当然,现在已经变了。地球在自转的过程中,以缓慢的速度接近太阳。虽然在表面上,地球产生的离心力和太阳产生的引力相互抵消,使得地球一直围绕太阳旋转,并在太阳引起的弯曲时间空内做惯性运动,而其他离太阳较近的天体则需要更快的速度,才不会被太阳引力吸引,从而使自己保持静止在轨道上,而不是被太阳融化。但实际上,由于太阳产生的引力波,地球和太阳系中的天体在惯性运动时会消耗一部分能量。虽然这种能量小得不可忽略,但积土成塔,积石成山,会让地球离太阳更近。

温馨提示:在通常的语境下,离心力不是真正的力。它的作用只是在旋转参照系(非惯性参照系)中仍然可以使用牛顿运动定律。

最后两个结果诞生了。一个是地球在漫长的时间里从量变到质变,最后落入太阳。太阳围着银河系中心转,银河系围着一个更大的恒星系统转,最后全部收缩在一起,形成一个质量无限、体积无限、温度无限高的奇点。宇宙开始重新启动。

小贴士:当一颗恒星经过它漫长的青年期——主序阶段,进入老年期,它首先会变成红巨星。红巨星是恒星燃烧到后期所经历的短暂不稳定阶段。

另一个是太阳膨胀成红巨星,地球被太阳融化。太阳自诞生以来,就一直在发生核裂变反应。当内部的氢原子发生反应,只剩下氦原子时,就会发生核聚变反应。太阳瞬间膨胀成红巨星,地球被红巨星拖着,最终坠入红巨星的大火球。

地球为什么一直转?

如上所述,根据引力,地球会围绕太阳做圆周运动,也就是公转。第一个条件是有初速度。那么地球的初速度是怎么来的呢?答案是引力。

温馨提示:轨道公转是指一个物体以另一个物体为圆心,沿着一定的轨道做圆周运动;轨迹可以是圆形、椭圆形、双曲线或抛物线。

大爆炸的基本元素,如氢和氦,爆发了。亿万年来,早期的太阳星云就是因为不断的吸引和聚合成星云而诞生的。太阳星云形成后,最初形似馒头,但在引力的收缩下,逐渐变成扁平的馅饼。星云物质收缩得越多,质量越紧,自转速度越快。

温馨提示:化学元素周期表是按照原子量降序排列的化学元素列表。列表一般是矩形的,有些元素的周期中有空,这样特征相似的元素就属于同一个族。

地球形成的时候,因为地球内部是一个大火球,自己提供能量,产生引力,开始旋转。在一次偶然的情况下,一个小天体在金星的引力作用下偏离了轨道,撞向了地球。这次碰撞导致这个小天体全身粉碎,地球也不舒服。它倾斜了,旋转速度变快了。最终这个小天体被地球引力吸引,最终形成了地球唯一的天然卫星——月球。所以地球转,不是因为引力,而是因为月亮的无私牺牲。

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重力在我们的生活中随处可见,但正因为如此,我们很少考虑重力的存在。我们只有在有东西掉到地上摔碎或者掉下来的时候才会想到。为什么中国古代哲学家没有想到万有引力的存在?就是因为重力只是一种自然现象,物体向地面坠落,天上的星星不受影响。

温馨提示:引力,即任意两个物体或两个粒子之间与其质量乘积有关的引力,是自然界中最常见的力,简称重力。

然而,随着我们对宇宙和物理学的深入分析,我们发现引力不仅使苹果落下,还控制着行星围绕太阳运动,可以组合星系,决定宇宙的基本结构。它是自然界的四种基本力量之一。虽然万有引力不起眼,轻轻拿起一本书就会将其击垮,但万有引力确实维持着地球在宇宙中漂浮的最大贡献者。让地球一直围绕椭圆轨道旋转,形成了地球上的四季。

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