Question

地球是圆的，海水为什么不会掉？

Answer 1

在古代，中国人认为“天圆地方”，人们认为人类之所以不会掉到下面去，是因为人类站在地球的上方。

后来，哥伦布环游世界，证明了地球是圆的，但随之而来的是，既然地球是圆的，那在地球另一边的海水和人为什么不会掉下来呢？

牛顿曾今思考过类似的问题，那就是：熟透的苹果为什么不会落到天上，而是会掉落到地上？（真实性有待考证）

后来，牛顿发现了万有引力定律，该定律的意思是说：任何两个物体彼此之间都有引力，而引力的大小和物体的之间距离的平方成反比。

比如：地球和太阳都有引力，之所以是地球围绕着太阳转动，是因为地球的质量较小，而太阳的质量较大。根据万有引力定律，海水之所以不会往下掉，是因为地球的引力束缚着海水乖乖地待在地面上。

而且，力是有方向的，地球的引力方向指向地球的内部，所以无论生活在地球的“上面”，还是地球的“下面”，都不会掉落到宇宙中。

如果地球的引力真的很强的话，为什么海水还会掀起滔天巨浪呢？

实际上，这也和牛顿的万有引力有关，我们知道，宇宙中并不只有地球一个天体，还有月亮、太阳、木星等各种天体。这些天体质量都非常大，它们的引力也非常大，地球上的物体也会受这些因素的影响。

根据牛顿的万有引力我们知道，引力的大小和物体的质量呈正比，物体的质量越大，引力也越大；但引力的大小和距离的平方呈反比，物体之间的距离越远，引力就越小。

也就是说，虽然太阳的质量更大，但由于太阳离地球的位置较远，所以地球能够受到太阳的引力有限；虽然月球的质量相对而言较小，但它离地球更近，所以地球上的海水还受月球引力的影响。

之所以海水更容易受影响，是因为海水是液态的，更容易受力的影响而发生形变。

月球是地球的卫星，围绕着地球转动，当月球在转动时，海水会涌进靠近月亮的地方，从而形成高潮；而在靠近月亮的另一端，由于潮汐力作用，海水也会汇聚，所以地球同时会有两处高潮；而在两个高潮之间，就是低潮。

随着月球的转动，高潮位置不同变动，所以海水会不停的形成高潮、退潮以及在别处形成高潮。这也造成了地球上海水的潮汐变化。

而地球的潮汐变化，又拖慢了地球的自转速度。海水受到月亮引力作用下，会相互碰撞以及与海岸线相互拍打，这个过程中地球的动能会以热量的方式向外界散发。

这就造成了地球自转速度在逐渐变慢，据研究发现，地球在刚形成之初，自转一圈的速度时8小时，在恐龙时期自转一圈的速度时20个小时，而现在自转一圈的速度时24小时。

如果地球 历史 足够长，或许有一天月亮能够利用自己的引力，将地球潮汐锁定，到那个时候，地球自转一圈的速度则是一个月，在宇宙中，主星与卫星相互潮汐锁定的案例并不罕见。

如果有一天，月亮靠近地球，海水会掉入到月球上去吗？

事实上，如果有一天，月亮越来越靠近地球，由于距离的缩短，所引发的潮汐力变强，地球上的海水会形成超强海啸，甚至能淹没大多数沿海城市。

但是，月亮不能无限度的靠近地球，因为地球对月亮同样也具有潮汐力，如果月亮足够靠近地球，可能会被撕碎。根据万有引力公式，我们知道，距离越近，地球对月球的引力越大，而月有两个距离，一个是靠近地球的距离，一个是月球背面的距离，我们把其中一个命名为R1，另一边命名为R2。

当月球逐渐靠近地球时，靠近地球的一段受到的引力会变大，而另一端由于距离距离较远，所以受到的引力，没有靠近地球的一段大。

就这样，在月球逐渐靠近的过程中，月球两端受到的引力大小的差距越来越大，直到地球把月球撕碎。

也就是说，海洋上的水还没有掉入月球表面，月球变已经被地球撕碎，撕碎后的物质可能会在地球引力作用下，逐渐降落到地球表面（也有可能形成一个小型的新卫星）。当然，这里多说一句，实际上，是在远离地球的，而不是在靠近地球的，只是远离的程度非常小，所以我们感受不到它在远离地球。

地球上的海水之所以不会掉落，是因为地球引力的作用。

引力的大小和物体的质量呈正相关，和物体的距离的平方呈负相关，所以海水主要受地球引力影响，不会在别的引力作用下，飘向太空。

地球的圆是宏观的，那是在几千上万公里高空才能看得到的景象，地球的圆弧长度长达数千公里，就是说，地球的圆形特征是几百上千公里的距离才能在你视觉里呈现。

一个人的眼睛在开阔地带或高楼的最远可见度也仅仅不过几千米，对比地球的圆弧长度可以忽略不计，这种视觉是远远看不到地球的弯曲角度。只因身在此山中，你在地面上根本感觉不到地球是圆的，海水也似乎以为自己流淌在无边无际的平地上。
世间万物，都离不开万有引力。地球正是因为有引力（引力其实是宇宙物质压缩的一种状态，任何物质都有引力，取决于他的质量大小），才能让你可以站在地面上，而不是向太空飘去。

天体质量越大、它的引力越强，周围空间物质便会被它吸引。 某些被捕获的天体将围绕它转，也有的天体会撞向它。

如果没有引力，可能就不会有宇宙混沌之谈，物质更不会聚集在一起，宇宙中所有物质都会静止，时间也是静止的。

宇宙中只有一种使物质发生变化的力，那就是引力。

假如引力消失，我们的地球大气等等物质将会向太空逃逸，地球在短时间内分崩离析，成为太空中的尘埃，在很久以后，物质停滞，时间也停止。

海水也是因为地心引力而被束缚在地球上，不会往太空中飘去。

地球上一切物质所受的引力都是向着地心的，物质被地球引力吸附在地表，而不会往太空中逸去，地球内核密度最大，引力最强，水正是因为这一物理现象，在地表就会往低处流动。

如果海水真的往太空飘去，有一种可能就是地球受到比其质量和引力大很多倍天体，在靠近这个天体最近距离便会形成洛希极限，而被吸走大气和水，地球最终被撕碎。

地球是圆的，海水为什么不会掉？其实这个问题可以简单理解为：为什么海水会聚集在地球的圆表面，正常人都知道在地球上有上下左右之分，所以当你在太空望去，你会看到即便是地球下面的海水也是牢牢地被吸附在地球表面。到底是为什么呢？

这一切都要归属于万有引力的独特作用，当然，我们也要感谢万有引力的发现者----牛顿大神。伟大科学家牛顿从一个苹果发现了万有引力，由此帮助科学界打开了一所通往未来的大门。其实牛顿打从一开始就对这种神奇的力量的抱有极大的兴趣。在他年轻的时候，他相信开普勒提出的行星运动定律。但是又开始疑惑行星为什么会这样运动呢？在他认为这些行星运动的时候一定有种隐藏着的力量在牵制着它们，它们才不至于脱离轨道在天空中乱跑。月亮绕着地球运转的时候也一定是有种力在牵着它；一件东西向地面落下而不是落到天上，也是因为被这种力吸向地面。长期的观察研究使牛顿发现任何物体都具有吸引力，于是他发现了万有引力定律。这就是：宇宙中的任何物体之间，都存在着相互吸引力；各个物体间吸引力的大小，与物体的大小成正比，与它们之间的距离成反比。牛顿还用数学公式把它表达出来，后来牛顿的三大定律成为天文学上的基础定律，对后来人们对天体运动的研究有着普遍意义。

我们的地球从太空来看，你会发现，它完全是一颗被海洋包围的星球。没错地球的构成中，海洋占据了地表的71%，而陆地仅仅占据了29%，因此从太空来看，地球是一颗蔚蓝色的星球。如果我们在太空看，会发现地球是一颗球体，那么为啥咋球体的下方，那些东西不会掉下来呢？

答案就在于地球的内部。我们地球拥有着自转和公转，地球的直径为12800公里，而今天最深的海洋区域，马里亚纳海沟才深不到2万米，因此在地球的内部隐藏了一个巨大的世界，那就是神秘的地底世界。我们地球由地核、地幔以及地壳所组成。

地球的核心区域，存在着超高的温度和压力，温度高达6000多摄氏度，比太阳的表面温度都要高，并且它的质量相当于兆亿吨的液态金属，因此它具有着强大的引力，而海洋也是具有质量的因此，地心产生的引力将海洋吸住了，同时，海洋产生的引力也吸住了地底！

不过有引力，还有重力。重力是物质朝着质心坍缩时产生的力，如果地球质量太大，那么它就会发生坍缩，反之坍缩不会发生，但会形成重力效应，这也是为啥你跳起来，还没在空中呆上几秒钟，就掉了下来的原因。海洋同样如此。正是因为有了重力和引力，海洋才不会从地球上掉下来，同样的任何东西都不会从地球的底下掉出来！

其实海水一直有掉的趋势，只不过掉落的方向指向地球而已。

海水之所以可以覆盖在地球表面却不会“掉”向其他方向是因为地球和海水之间有引力存在。 因为我们生活环境的影响，所以感觉这有违常识，比如拿一个铁球，然后往铁球上浇水，发现水会掉落下来，按此推理，地球上的水应该也会掉下来，这其实算是当局者迷吧，如果你位于宇宙飞船中再看这个实验就会发现，不管在地球哪个位置进行“铁球浇水”实验，虽然水总会掉落到地表，但是此时你会认为水掉落的方向不再是“向下”，而是向“地心”。

力是矢量，有大小有方向，引力定律表明宇宙中任何有质量的物体间都可以产生引力。地球与海水之间同样也会有引力，对于海水来说这个力的方向肯定指向地球，因此海水总会“掉”向地球，由于有地壳托起海水，所以表现为海水覆盖在地表。

这就很容易理解了，如果有来自天上的引力，且引力的大小大于海水与地球的引力，那么海水就会“掉上去”。比如因为太阳和月亮与海水之间的引力作用而产生的潮汐现象，这就是海水“掉”到天上的一种趋势。

在科幻电影《流浪地球》中，地球的大气层被木星的引力牢牢拉住，使地球大气不断逃逸到木星，这就是空气“掉”到天上了。

力的方向决定了物体运动改变的方向，对于海水来说，来自地球的引力总是指向地球本身，所以海水会不断的“掉”向地球。同理，如果在地球之外增加一个引力源，海水也是有掉向这个引力源的趋势的，比如太阳和月亮引起的海水潮汐现象，因为地球对海水的引力更强，所以虽然海水有掉向月亮和太阳的趋势，但是并不会真的掉向太阳和月亮。

问题本身就透露出我们日常生活的某种局限性，正是这种局限性造成了我们很多时候会有定式思维，常常会用我们生活的狭小空间的感知衡量浩瀚的宇宙。

在我们日常生活中，万事万物都是会往下掉的。古人就曾经这样理解地球：如果一直沿着地面朝着一个方向走下去，就会有掉下去的危险。但麦哲伦环球航行已经告诉我们那是不可能的，如果我们也知道地球是圆形的，并不会掉下去。

也正因为地球是圆形的，住在地球另一面的人其实是“倒立”的，当然这里的“倒立”是相对我们来说的，我们是“脚对脚”站立的地面上的，那么地球另一面的人为何不会掉下去呢？

这就是认知的局限性！

事实上，地球上的海水真的在“掉下去”，由于地球太阳等星球的潮汐引力作用，地球上经常会出现潮涨潮落，这就是某种意义上的“掉下去”。

而宇宙中的任何天体也都在不断地“掉下去”。比如说地球其实就是在一直掉向太阳，但“掉向”太阳并不意味着一直会掉到太阳上面，只是有这个趋势罢了。

就像地球上方的卫星和空间站，其实就是在不断地掉向地球，但由于速度够快，加上地球是圆形的，空间站掉落的轨迹正好与地球的弧度一致，所以空间站不会掉下来。最简单的理解：其实空间站一致在做自由落体运动，所以空间站上的人会失重。

貌似说得有点远了，这里只想给大家说点有关“星体坠落”和“第一宇宙速度”的知识。只要有力的存在，物体就会向力的方向坠落。海水也是如此，因为地球的巨大引力，海水掉落的方向当然是地球的质心。

有网友问：从太空中看地球，地球是圆球形的，那为何底部的海水不会掉？

牛顿在1687年就提出了万有引力定律，距今已经有332年了。万有引力定律的简单含义是说：自然界中任意两个物体都是相互吸引的，这种吸引力与这两个物体的质量乘积成正比，与距离的平方成反比。所以说，无论是小到一粒芝麻、一个西瓜还是一座山脉、一颗星球，都有引力，只是引力大小不同而已。

地球与海水也是这个道理，按照万有引力定律来说，它们之间是互相吸引的，所以你所认为的底部海水是不会掉下来的。

我们再从另一个角度看问题，你所认为的“掉下来”，究竟是想让它掉到哪里去呢？

在日常经验中，我们认为的“上、下”是指脚踩的大地为下，天空为上，如果从物理上来说，“下”指的是什么呢？指的是地心方向，因为万有引力的方向指的就是地心。而在太空中，从太空的角度看，是没有“上、下”之分的。

宇航员在国际空间站中是不分上下的，无论是头朝哪个方向，都没有差异，这是因为什么呢？为什么没有了上下之分呢？这是因为失重了，宇航员在国际空间站中失重是因为空间站在绕地球运转，速度接近7.8公里每秒，此时受到的重力g=向心加速度，换句话说，受到的地球重力与离心力相等，此时失重了，因此才感觉到没有上下之分。

你所认为的“掉下来”，实际上掉的方向应该是指向地心的方向，简单来说，所谓的“下”其实就是受到的引力方向，比如说整颗地球有没有“下”方向呢，是有的，正是太阳表面。如果说地球公转突然刹车，那么地球将掉向太阳表面。

另外，从广义相对论来看，引力是物体质量弯曲时空的结果，地球质量在时空背景之下造成的引力势阱，使得地球表面的任何物体都牢牢地“吸附”在地表之上。

你的看法呢？

文/科学船坞