地球为什么会随着太阳旋转,而不会因为太阳的引力落入太阳呢?

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户如乐9318
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关键就在这个“转”字。如果地球不转了,包括围绕着太阳公转,地球的唯一出路就是掉到太阳里焚毁。
地球在不停的自转,也在不停的公转。地球自转每秒赤道线速度约460米,地球围绕着太阳公转线速度每秒约30公里。主要是这公转速度,正好抵消太阳引力。

地球围绕太阳公转,这个速度一直向前冲的离心力企图挣脱太阳引力,而太阳引力表现为向心力,一直想把地球拉扯到它的怀抱,这两种力正好抵消了。地球也逃不掉,太阳也拉不过去。

根据爱因斯坦的广义相对论,引力的实质就是有质量物体对周围时空导致的扭曲,这个扭曲导致了大质量物体周边时空形成了巨大的时空陷阱和漩涡,小质量物体从这个漩涡边上经过,就会不可避免地往漩涡底下掉去,最终落入大天体的怀抱。

时空扭曲的表现形式就是万有引力。只有一个方法能够摆脱这个漩涡,就是速度。这种引力与速度的关系产生了至少两个宇宙速度。
一是环绕速度,二是逃逸速度。

环绕速度叫第一宇宙速度,地球上为7.9公里。达到了环绕速度,就会在一定的轨道围绕着引力质心旋转,逃脱不了引力的牵扯,也不会被引力所拉过去。

逃逸速度叫第二宇宙速度,在地球上叫脱离速度,为每秒钟11.2公里。每个天体都有逃逸速度,比如太阳的逃逸速度就是617.7公里每秒。这个意思就是在太阳表面,达到了每秒617.7公里的速度,就能够逃脱太阳引力飞出太阳系。

在地球上还有个第三宇宙速度,是在地球轨道发射航天器逃脱太阳引力的速度,每秒钟为16.7公里。

八大行星公转的线速度是在太阳系形成时恒星吸积盘角动量继承过来的,正好符合环绕速度,因此就会一直围绕着太阳旋转,也不离开也不靠近。当然这个轨道从太阳系形成早期到现在变化了不少,随着轨道的变化,行星的公转速度也随之调整。宇宙中没有空气阻力,所以几十亿年这个角动量不会有大的变化。

行星绕质心运动遵循开普勒定律:

答:主要的原因,是太阳的万有引力不足以把地球彻底捕获;本质原因是万有引力常数G太小了。

两个原因我一一解释。

首先,地球形成之初,运动方向不能对着太阳是前提,如果对着太阳,无论是地球还是火星,都将一头扎进太阳内。

然后地球有了一个不指向太阳的速度,那么地球会被太阳彻底捕获,并扎进太阳吗?

当然没有,不然哪还有我们人类!

地球以29.8km/s的速度公转,使得太阳无法完全捕获地球,只能让地球围绕着它公转,说白了,就是太阳的引力不够大,如果在太阳处换一个超大质量的红巨星,地球肯定一头扎了进去。

那么为什么,地球也没有逃出太阳的引力呢?

原因是,在地球轨道上,要彻底摆脱太阳引力的逃逸速度v= (2GM/r)=42.2km/s,其中r为日地距离。

而地球围绕太阳公转的速度是29.8km/s,所以地球是不可能逃出太阳引力的。

另外,我说本质原因是万有引力太小,G= 6.67*10^-11N m^2/kg^2。

万有引力是四种基本力中最弱的,整个地球对一个人的引力,大约就700N,同样,太阳对地球的引力是由万有引力常数决定的。

这就导致,太阳对许多天体的束缚,虽然不能让它们逃逸,但也不能完全将其捕获并落到太阳表面。

我们试想一下,要是万有引力常数增大,那么太阳对地球的引力也会增大,然后地球的轨道半径缩短,直到完全将地球捕获至太阳表面。

所以,万有引力非常小,是保证我们星系稳定的前提,不然星系间将充满着吞并和被吞并,生命也难以稳定存在。

对于地球为什么会随着太阳旋转,而不会因为太阳的引力落入太阳呢之话题,我个人的观点认为,地球能随着太阳而旋转,是太阳拥有磁场的原故;地球不会因为太阳的引力而落入太阳,是太阳超高温状态拥有抗磁性的原故。为什么会这样说呢?

因为,先来说说太阳拥有磁场的问题,太阳是太阳系的恒星,是太阳系太空间物质来源的主体,拥有巨大的体积和质量,拥有一个庞大的不可视见的磁场存在,太阳磁场涉足的范围,就是太阳系占领宇宙空间的范围,即是太阳系的太空间范围。太阳有磁场的存在,在磁场之中就必定会有区间性磁力线圈现象的客观存在,因而,太阳磁场之中拥有多少个稳定性的磁力线圈,太阳系就会有多少条大行星运行轨道。太阳的自转运动,会连带性地牵引着其巨大的磁场和磁力线圈进行圆周循环运动,会对太阳系太空间形成的各类卫体物质(各类行星天体)产生圆周牵引力的应力作用,从而,导致了太阳系太空间的各类卫体物质(包括了地球在内),都能围绕着太阳自转的方向而进行圆周循环运动。

再来谈谈太阳拥有抗磁性的问题,太阳是一种持续核聚变燃烧的超高温状态,其散发的温度高达200万摄氏度或以上,在实验中,任何物体在超高温状态下,都会产生抗磁性物理现象,会把磁性的吸引力现象而完全抵消,与此同时,还会对物体有一定的排斥现象。太阳的情况也不例外,正是太阳在超高温状态下所产生的抗磁性作用,完全抵消了太阳磁场本源的磁性吸引力,因而,存在于太阳磁场磁控范围之太阳系太空间运行的各类物体(包括了地球),都不会被太阳所吸引,而只能围绕着自转太阳之磁场应力的圆周牵引力方向和磁场区间性提供的磁力线圈运行轨道,进行着有序的圆周循环运动,而不会落入到太阳之中。

地球为什么会随着太阳旋转,而不会因为太阳的引力落入太阳呢?

其实地球为什么不会坠入太阳这个问题挺容易解释的,也许用中学物理就能解释清楚,甚至可以用游乐场的设施来辅助理解,但地球为什么会绕着太阳转确实是个难题,牛顿曾经认为是“上帝推了它一把”,真是“上帝”动手了?

日球层庇护下的太阳系

一、地球为什么没有落入太阳?

其实这就和人造卫星在近地轨道上飞行一样,它用足够的速度环绕地球公转来产生“离心力”,然后这个离心力与它和地球相互之间的引力对抗,如果相等,那么它将在这个轨道上继续运行下去!

这似乎挺简单,因为游乐场里就有很多利用“离心力”的游乐设施,当旋转速度加快,慢慢就会远离转动中心,称为离心力的最好体验,但有一个问题,“离心力”有大有小,小了还是会掉下来,大了又会飞走,地球的“离心力”就刚好?

地球的公转速度在远日点和近日点时相差大约1千米,平均速度大概在29.8千米/秒左右。

有了公转速度,有了地球和太阳的质量,那么可以计算它们之间的引力和地球受到的“离心力”了!

根据万有引力公式可得,两者之间的万有引力F=3.5173 10^22N

根据“离心力"公式计算可得,地球在1.5亿千米的轨道上以29.8千米/秒公转的时候“离心力”约为:3.5314*10^22N,为什么会有些许差异?这是因为两者计算过程中一些小数点取值的问题,我们基本可以认定,两者大致相等的。因此地球仍然会在这个轨道上一直公转下去。

二、地球为什么会在太阳的轨道上公转?真是上帝推了它一把?

上帝果然是万能的,连地球都推得动!但事实上这和上帝也没啥关系,地球的公转和自转都是引力势能在角动量守恒的条件下坍缩形成的。

康德-拉普拉斯星云说是现代被广泛接受的太阳系起源说,因为在太阳系临近的空间内都观测到了大量的原始行星盘,比如猎户座以及金牛座的原始星盘。

上图是位于智利沙漠的阿塔卡马毫米波/亚毫米波射电望远镜对金牛座HL Tauri的尘埃盘观测连续谱图像,可以清晰的看到其中性恒星的形成以及周围的同心圆结构,这表示行星正在形成。

上图则是著名的船底座星云的中形成恒星的前身:巴克球状体,这是星云在局部在超过金斯质量或者受到扰动时候造成不稳定而引起坍缩的结构,这是一个恒星系必须要经历的阶段,一个巴克球状体的典型质量为太阳的50倍左右,在内部有可能形成多颗恒星,当然也有可能是一颗。

原始星云在坍缩过程中,落入中心的尘埃物质会将引力势能转换为角动量,因此星云会逐渐扁平化,向原始恒星的黄道面富集,这也是原生恒星大都在黄道面(地球公转平面)附近的原因,因为除了这里以外,其他区域都没有星云物质了,如何形成行星?

在星云物质富集到黄道面后,在这里会逐渐形成行星的“博克球状体”,在环绕中心公转的同时逐渐成长,地球诞生于这个黄道面上,它与生俱来就是公转的,并不需要担心会落入恒星的引力陷阱。行星的分布并没有什么规律,因为这些行星的“博克球状体”可以在任何一个角落发生,但太阳系的行星分布却又一个非常有趣的提丢斯-波得定则

太阳系行星轨道之间的距离大致遵守提丢斯-波德定则,这是1766年德国的一位中学教师戴维·提丢斯所提出的,后来被柏林天文台的台长约翰·彼得归纳成了一个经验公式。太阳系会形成这种奇怪的模式是因为行星之间的轨道共振引起的,也就是说当恒星系形成时,在它不同轨道上的行星引力会互相牵制,如果某颗行星所在的轨道与相互之间牵制的轨道有落差,那么它会慢慢调整位置,最终落入这个轨道。

在2005年的时候,法国尼斯天文台有4位天文学家发表了三篇论文,提出一个尼斯模型,他们认为木星早期形成时就没有在现在的轨道上,而是会稍稍往外一些,最终调整轨道时导致了太阳系的一片腥风血雨,因为木星的质量高达其他行星的2.5倍以上,这一动导致了海王星轨道的外移,也将柯伊伯带的大量彗星送入了内行星轨道,地球、月球、水星、金星都遭受了小行星的轰炸,当然这些彗星可能给地球带来了大量的水,也让地球内部水合物中的水分得以受到高温而进入大气层,冷却后落下形成了大海,最终诞生了生命。

当然不管是什么假设,地球形成了,在数十亿年过程中诞生了生命,而现在生命发展成了文明,未来怎么走,这已经不是自然界的问题了,而是人类要打算怎么走!

如果太阳的万有引力超过地球的反推力数倍,那么地球将会被太阳吞食了。正因为两力相当,谁都没法靠近,最后才是围着转的结果!

如果你手里甩着一根绳子,绳子的一端系着一个小球,只要你甩得足够快,那么小球既不会飞走也不会落回来,因为绳子在牵引着它。地球围绕太阳转,却没有被太阳吸引过去,也没有脱离太阳,跑得更远。原因就是地球和太阳之间有着引力这根绳子。

太阳已形成近50亿年,地球也已经形成46亿年了,他们之间早已形成了一种引力平衡,要不然地球将不会存在,因为如果他们没有引力平衡的话,那么地球不是为太阳吸引过去,就是会脱离太阳而跑向外太空。如今地球围绕太阳公转的速度和它本身的质量,与太阳对它的引力,恰好达到一种等量的平衡,所以它才能以围绕太阳公转的姿态在变化不大的轨道上运行几十亿年。

不过地球很可能无法一直这样围绕太阳运行下去,因为这十多亿年后,太阳的个头将会越来越大,这是因为太阳内部的氢元素燃烧殆尽后其它元素参与核聚变的结果,当太阳的体积变大后,地球与太阳的引力将产生微小的变化,然而太阳的膨胀会越来越大,将来它的体积将会吞没地球的轨道,这样的话,那么地球就只能在太阳的肚子里运行了。

然而,显然这又是不可能的,因为太阳外围的稀薄气体是会阻挡地球围绕它运行的,这样一来,地球公转的速度将越来越慢,那么也就打破了地球围绕太阳运行的平衡,于是太阳对地球的引力占了上风,那么地球就会向着太阳中心渐渐靠近,最终被太阳吸附到中心附近,与太阳的中心合为一体,最终成为太阳的一部分。

太阳系形成的初期,可能形成了更多的行星和小行星以及更小星际物质,在形成初期,他们的初始状态可能会和现在太阳系中的星球有所不同,有的可能直接撞上其他的星球,或者被星球俘获,有的甚至可能飞离太阳系,变成星际物质,有的一点点被调整,幸存下来,变成独立的个体, 这就是现在太阳系中的太阳与其他行星,现在他们都处在比较稳定的状态,就是选择和调整的结果。

至于为什么地球不被太阳吸过去,主是万有引力作用在太阳与地球上的结果,万有引力恰好成为地球围绕太阳作圆周运动的向心力。

地球不是随着太阳旋转,而是绕着太阳旋转,这个概念不能错误。为什么地球不会因太阳引力而落入太阳,这是因为地球在自己原动力驱动下作高速度旋转,地球原动力的法向分力就是离心力,离心力与太阳引力(向心力)相平衡,地球以一定半径绕太阳旋转,这就是”太阳系各行星运行原理”。

在这里,必须接受”原动力”、”原运动”新概念,无此,谁也解释不了太阳系各行星运行原理。在这个问题上,牛顿、爱因斯坦等学说无能为力。

这样的问题有点像是“没有问题只要问题也要上,没有难度制造难度也要上”!想象地球上空如此多的卫星,它们为什么会随着太阳旋转,而不是因为地球的引力落入地球呢?还有月球为什么不会落入地球呢?

简单说,因为运动,地球高速做类似圆周运动产生的“离心机”与太阳的万有引力取得了某种程度上的平衡,而浩瀚的太空几乎是虚空的状态,地球几乎不会受到任何阻力来影响它的速度,而存在的极其少量的气体尘埃分子相对于地球庞大的质量可以忽略不计,这就是为什么地球可以稳定地围绕太阳运转45亿年之久,而且还会持续运转下去!

事实上,地球与太阳的这种关系在我们日常生活中处处可见!链球运动我们应该都见过,如果你拿着链球的一断让球围绕你快去旋转起来,球会稳定地运转,而不会落向你!

但你明明在拉拽这球,它为什么不落向你呢?这个道理我们都明白,因为链球在做圆周运动!

地球与太阳的关系与链球与你的关系类似,只不过太阳的引力我们不能直接看到,而你拉着链球我们能看到链子,事实上,太阳对地球的引力不就相当于太阳和地球之间拴着一根“链子”吗?只不过是无形的链子!
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