在宇宙当中 ， 存在着无数的天体 。 一些人类的探测器曾经拍摄过这些天体的样子 ， 从照片当中 ， 我们会发现 ， 这些天体好像是飘在太空当中 。 就拿地球来说吧 ， 1968年 ， 美国的阿波罗8号曾经在环绕月球的轨道的上 ， 朝着地球拍照 ， 这张照片后来也被叫做：地出 。
从这张照片中 ， 我们就会发现 ， 地球好像是悬浮在太空中的一样 。 类似的照片还有非常多 。 比如：2017年10月2号 ， 人类的探测器OSIRIS-REX飞行到距离地球大概500万公里的地球 ， 然后朝向地球和月球的位置 ， 给地月系统拍摄了一张全家福 。 在这张全家福当中 ， 地球和月球就好像是浮在太空中的一样 。
而我们在地球上 ， 朝向夜空中看去时 ， 天空中发光的星体实际上也好像是挂在了夜空中一样 。 这一点其实和我们在地球上的经验是不一样的 。 在地球上 ， 任何的物体都会向下坠 ， 这就像是常识一样 。 也因此 ， 古人一直认为宇宙遵循着一套物理学理论 ， 而地球遵循着另一套物理学理论 。
不过 ， 牛顿提出了不同的观点 ， 他认为宇宙遵循的物理学理论和地球上遵循的物理学理论是一样的 。 不仅如此 ， 牛顿提出了牛顿三大定律和万有引力定律 ， 从理论上统一了宇宙和地球表面的物理学规律 。
既然牛顿已经统一了这两者 ， 要知道地球的质量达到了60万亿亿吨 ， 为什么地球就可以悬浮在太空当中 ， 而不是像在地球上的物体一样往下坠？
牛顿理论
要了解这个问题 ， 我们可以从牛顿的理论来入手 。 在地球上之所以会出现物体都向下坠的情况 ， 主要是因为地球引力和地球自转使得物体有“离心力”共同导致的 ， 这个合力的方向是竖直向下的 。
牛顿的理论让我们知道 ， 万事万物在不受力或者合力为零的情况下 ， 物体要么匀速直线运动 ， 要么静止 。 而如果受力 ， 物体就会产生一个加速度 。 在地球上 ， 这个受力的方向是竖直向下的 ， 而产生的加速度的方向也是竖直向下的 ， 这就使得在地球上的物体总会有向下坠的趋势 。 所以 ， “向下”的方向实际上是合力的方向 。
不过 ， 地球的情况和地球表面的情况是不一样的 。 要知道 ， 地球的下方是不存在着任何力对其进行拖拽的 ， 甚至我们可以说 ， 地球并不存在一个“下”的方向 。 如果非要说 ， 地球要有一个“下”的方向 ， 那也应该是地球的受力方向 。
如果我们对地球进行受力分析 ， 我们就会发现地球受到的“力”主要是引力 ， 有来自于太阳的引力 ， 也有来自于月球的引力 ， 还有来自于其他行星的引力 。 这其中太阳对于地球的引力是占据主导的 。 因此 ， 如果地球非要有一个“下”的方向 ， 也应该是朝向太阳的 。
那么问题来了 ， 为什么地球没有坠入太阳呢？
这主要是因为地球具有一定的初速度 ， 使得在太阳的引力作用下 ， 绕着太阳作圆周运动 。 如果地球没有这个初速度 ， 那它就会坠入到太阳当中 ， 最终被太阳所吞没 。
爱因斯坦的广义相对论
牛顿的理论被称为经典物理学 。 如今对于引力现象的主流解释是爱因斯坦的广义相对论 。 爱因斯坦在狭义相对论当中 ， 统一了时间和空间 ， 他认为这两者其实是一码事 ， 我们不能将两者分离开来看 ， 而应该结合起来看 ， 把它们并成为时空 。 我们所生活的世界就是一个四维时空 。
而广义相对论则是对狭义相对论的一次推广 。 在广义相对论当中 ， 爱因斯坦认为 ， 引力并不存在 ， 引力现象的本质实际上是时空的弯曲 。 我们来举个例子 ， 太阳由于质量巨大 ， 弯曲了周围的时空 ， 地球是沿着时空的测地线在运动 ， 从我们的视角就是地球绕着太阳在转 。
【科学|牛顿错了吗？地球重达60万亿亿吨，为什么地球没有向下掉？】因此 ， 地球确实不会下坠 ， 这是因为它实际上是被时空的测地线“托住”了 。 如果从四维时空来看 ， 地球实际上是在走直线 ， 而且还是匀速直线运动 ， 满足的是牛顿第一定律 。 在四维时空当中 ， 并不存在一个使得地球“向下坠”的力 ， 或者说时空的弯曲并没有让地球向下运动 。 因此 ， 地球也就不会向下坠 。
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