Question

从3.9万米高空跳下，最终落回地球，地球引力范围有多大？

Answer 1

我们从小就听过这样一个故事，牛顿有一天坐在苹果树下看书，突然一颗苹果直直的砸到了他的头上。可奇怪的是他并没有喊痛反而开始思考，为什么苹果是往下落而不是向上抛，最终得出了震惊世人的万有引力原理，这也是物理学中最重要的原理之一。

而随着 科技 的不断发展，人们关于万有引力的认识也越来越深入，尤其是在加入天体和时空等概念后，仿佛又有了新的发现。

在2012年10月15日，奥地利的一位高空运动员竟然从3.9万米的高空中跳了下来，也成为世界上敢于挑战并成功完成近太空跳伞任务的第一人，而这项挑战虽然看起来只需要运动员轻轻一跃，但实际上在挑战前期是需要进行多项准备的， 光是这一跳就耗费了七年之久，好在最后成功了。

不过在大多数人都在恭贺菲利克斯的成功时，却忽略了一个重要的问题，要知道 3.9万米已经是无限接近于太空的高度 ，那么他最终能够回到地球上依赖的便是地球上的引力，那么地球的引力范围到底有多大呢？

而且从高空跳下还要承受与大气层的高速摩擦，在这期间会产生大量的热能，那么菲利克斯又是怎样解决这一难题呢？科学家们在进行研究时，曾经提出这样的猜测， 会不会是因为人体与空气的接触面积较小，因此产生的能量也会大幅降低呢 ？

但是这一猜测很快就遭到了否定，研究发现， 摩擦力对接触面积的大小在高速运动的过程中其实并不会产生太大的影响 。而让菲利克斯能够安全降落， 不会发生燃烧的关键因素还是在于速度 ，根据实时观测的数据显示，他的最高时速在373m/s左右，虽然很快但是远远没有达到燃烧需要的1020m/s。

想要知道引力范围的确定数值，还需要根据地球的表面特征和万有引力的相关原理进行推算 ，无论是地球上的事物还是与地球相邻的月球其实都会受到地球引力的影响，如果按照万有引力定理的说法， 其引力的包含范围是无穷无尽的，只不过由于不同事物的质量不同以及距离地球的远近不同，引力也会随之发生改变 。

当然在浩瀚的宇宙当中，拥有引力的也不仅仅是地球，任何拥有质量的物体都含有引力，只不过引力的大小有高有低，只有这些引力相互抵消，才能避免其他行星被地球吸引而发生撞击现象的发生。

其实从现实生活的角度出发，人类发射到宇宙中的卫星和空间站之所以能够存在并且持续运行，归根结底就在于引力的平衡。

虽然我们身处地球无法探知，但实际上如果升高到一定高度就能发现，地球每时每刻都是在不停运转的，不仅有围绕太阳的公转，还有自身的自转运动。而这两种运动会让发射出去的设备出现离心力，当离心力达到一定数值时就会脱离引力的束缚，向外太空飞去，并在地球的周围保持同等速度运行。

而地球在运行的过程中和其他的星体之间也是密切联系的，其中首当其冲的就是潮汐现象，这种现象的出现其实就是地球在受到月球引力的影响时发生的 潮汐变化 。那么既然地球能和月球之间发生相互作用，那么太阳系中的其他星体之间是否也存在这种联系呢？其实在引力场的作用下这种关系是存在的。

由此可见， 牛顿所提出的万有引力在进行宇宙星体之间的研究方面是有很重要的作用的 。但是万有引力并不是万能的，我们所熟知的万有引力只能解决地表的99%上的问题，但是到了 地外太空 就会产生诸多新的理解方向。

其实在广义相对论中，万有引力定律并非完全可靠的，在相对论中认为， 天体之间的相对作用和运动并非引力所致，而是由于太阳的存在，致使周围的时空发生了扭曲 ，进而才导致的运动的产生。

而且不仅仅是太阳， 只要是存在一定质量的星体，其周围都会产生空间的扭曲 ，随着质量的增加，这种扭曲现象也会越来越严重，影响范围也是越来越广。

虽然这两种理论看起来好像十分接近，但是其本质却是完全不同的，而且相对论会更加靠近真实情况。

所以，总的来看，万有引力能够成为著名的物理定律之一主要还是因为它与地球的特征和客观规律密切联系，但如果放眼宇宙，这一定律就会略显不足，无法探求到更深一步的真相。

所以在理论上地球的万有引力范围应该是无穷大的，如果要进一步研究其极值范围还需要结合时空观点进行综合的分析理解。

其实从引力这一问题上我们就能看出，在科学研究的过程中，如果只是单从某一个角度进行研究，很有可能会造成最终错误的结果，只有将各种现象和理论综合起来进行分析和解决才能探查到最终的真相和规律。

如果只是凭借已知的规律来推测未解之谜，虽然也能得到相关答案，但是却无助于科学的进一步发展，这无疑是在自欺欺人，最终受限的还是人类自己。