地球正被一股神秘力量拖曳着在时空中加速前进

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地球正被一股神秘力量拖曳着在时空中加速前进

彗星偷偷“潜入”太阳系，为什么被神秘力量击退？

地球为什么能悬浮在宇宙中，没有掉下去？

地球为什么可以悬浮在空中？是什么力量托着它的呢？

一、地球正被一股神秘力量拖曳着在时空中加速前进

要去哪里呢？

这张图片展示了天空中3000个随机选择的类星体因太阳系的加速而呈现出的视觉运动。每个类星体都有一个箭头标出其视运动的方向。这张图片中，我们可以感受到所有箭头都指向图片中部银河系中心附近的一个点，如同我们在飞船后方舷窗看到的那样。ESA / Gaia / DPAC

12月3日，欧空局的盖娅探测器公布了第三批高精度数据。在对这些数据进行了针对性处理并作可视化呈现之后，一个难得一见的奇妙景象出现在我们眼前：太阳系在时空中加速飞驰，遥远宇宙中星星点点的类星体，以前方的一个点为中心出发，向着四面八方后退，并向后方的一个点汇集。如同我们坐在加速的光速飞船上，通过前后舷窗看到的那样。

太阳系在加速飞驰，这必然会导致天体在天空中的位置发生可感的变化。但是由于这种变化很小，且受银河系复杂结构和变化影响，在实际观测中我们仍然很难体验到这种现象。

不过如果拥有极其精确的测量技术，和合适的参考点，我们还是能够感知到这种加速的。盖娅探测器拥有极高的观测精度，而遥远宇宙中的类星体可以成为理想的参考点。

类星体是遥远时空中的活跃星系核，因其中心黑洞吞噬大量物质，及与地球恰到好处的空间排列关系而显得极为明亮。由于类星体极其遥远，因此它们因相对运动而在天空中发生的位置变化，即使以极其严格的标准来衡量，也小到可以忽略不计。

德国德累斯顿大学的研究人员在盖娅的数据中选择了160万个类星体作为参考，清晰地展示了太阳系的加速运动如果投影到天空中，是如何导致类星体发生微小位移的。

检测结果表明太阳系的加速度大约是0.23纳米/秒^2，与理论预测值十分接近。而这也是人类首次使用光学法对太阳系在银河引力场中的加速度进行检测。

盖娅探测器本质上是一位数星星的高手。它的10亿像素级相机，有能力以每小时300万颗的速度，逐一记录银河系内外上百亿天体的空间坐标、运动参数、视星等和表面温度等信息。其灵敏度可以感知月球表面物体几厘米的位移。

参考Veröffentlichung des 3. Gaia-Katalogs am 3. Dezember 2020https://tu-dresden.de/bu/umwelt/geo/ipg/astro/die-arbeitsgruppe/news/gaia-early-data-release-3

一、彗星偷偷“潜入”太阳系，为什么被神秘力量击退？

很有可能是太阳系内部的外星人，他们用某种我们还不能发现的手段，将这些彗星击退！我们都知道，太阳系可谓是文明的港湾，也是茫茫星海中，宇宙的一处“天选之地”！即便是以人类目前的科技水平，NASA也没有发现；

在银河系内部，有着其他和太阳系一模一样的小型星系存在！但是，太阳系的和平，偶尔也会被一些外部势力的介入所打破！上一次，还是在三十亿年前，这次介入的直接后果，就是让水星加入了八大行星轨道！

在二零一六年，科学界更是检测到了一个令人震惊的消息：两颗被命名为“索菲亚”的彗星，正在以超过第一宇宙速度一百倍以上的高速运动，飞快的撞击太阳系！这次运动，会导致太阳系目前的引力平衡被打破；

从而地球等多个行星带来很大的改变！研究表明，它在二零二零年三月十四日，就会挤入太阳系边缘！但是，我们至今能高枕无忧，想必你也猜到了：它在太阳系外，被一股神秘力量击退了！

没错，在去年年末，这两颗彗星，先后逼近了太阳系三十亿公里处，却似乎被一股外来力量所“攻击”，随后就向后倒飞出去，不知所踪！至于，这股力量到底来自哪里，现在还没有定论！唯一能够确定的就是；

这并不符合太阳系的引力环境！因此，很大可能是人为的！地球文明当然没有这个手笔，那么，出手的应该就是生活在太阳系内部，一个我们未知的文明！

它们很有可能已经有了两级文明的水准，因此，运用了“暗物质”坍缩，击退了这两大彗星！这么强悍的一个邻居在我们身边，人类也应该重视起来了！

二、地球为什么能悬浮在宇宙中，没有掉下去？

我们常看到许多宇宙的图片，在这些图片中，这些天体似乎都是悬浮在宇宙当中。所以，就给人一种错觉，好像天体都是飘在宇宙当中。那事实真的是如此吗？

这其实是对于物理规律掌握得不够清晰造成的，天体之所以看起来悬浮在宇宙中，并不是说有“神秘力量”在托着它，而是它自然而然的状态。在物理学领域，每个时代的学者也都在思考这个问题，那具体是咋回事呢？

亚里士多德vs牛顿力学

这里的误会主要集中在对“力”的认识上。在古希腊时代，当时发展出了古希腊哲学，在古希腊哲学中，就存在一个学术分支：自然哲学。

自然哲学研究的是万物的本源以及万物运转背后的规律。自然哲学一直到牛顿时代还在延续，牛顿的时代其实是没有“科学”的概念，牛顿其实是自称自然哲学家的，所以他的著作叫作：自然哲学的数学原理，而不是科学的数学原理。

在古希腊时代，哲学的集大成者是亚里士多德。他自然也会对“运动”和“力”的概念进行一些解释。他认为力是维持物体运动状态的原因，说白了就是物体要运动就需要要有“力”的参与。

他的观念一直统治着整个西方的学术圈，一直到文艺复兴时期，一大批杰出的学者出现，并推翻了亚里士多德的观念，这当中的代表人物就是伽利略和牛顿。

牛顿在伽利略等人的基础上，提出了著名的牛顿三大定律。在牛顿第一定律中，我们知道，力是改变物体运动状态的原因，一个物体如果所受合力为零，那它要么保持匀速直线运动，要么保持静止状态。我们再回过头来看“星球漂浮在宇宙中”的案例，其实我们日常生活会有“东西都往下掉“的感受，本质上是因为我们受到了重力，比如：苹果会从树上掉下来，就是重力导致的。重力竖直向下的，所以我们才会觉得东西都会往下掉。

但是如果我们把目光看下太空，我们就发现，天体所受到的力是来自于其他天体，比如，地球会受到太阳的引力作用，同时也会受到月球的引力作用等。这些“力“的作用和重力不同，不是向下的，所以不会把地球向下拖拽，这些”力“指向的都是引力源。

比如，地球受到的太阳引力，方向是指向太阳的，所以如果地球真的要往“下”掉，那对于地球来说，它的”下“也是朝着太阳的。只不过，由于地球具有一定的速度，所以它没有掉到太阳里，而是绕着太阳转。这其实和发射卫星道理是类似的，卫星就是具有一定的初速度，受到地球引力作用，围绕着地球转。

所以，如果我们从经典物理学的角度来看这件事，我们就会发现，天体不可能往下“掉”，因为没有一个朝下的“力”拉拽它。

牛顿力学vs广义相对论

同样是引力现象，不同的物理学家，其实给出的解释是不同的，上文我们提到的是牛顿的万有引力定律与力学三大定律。不过，现代物理学的支柱是相对论和量子力学。其中，广义相对论对“引力现象”的诠释是不同于牛顿理论的。具体来说就是，爱因斯坦认为万有引力是不存在的，引力现象的本质是时空的弯曲。那为什么爱因斯坦会得出这样的结论呢？

这是因为牛顿在提出万有引力定律时，其实有个假设，这个假设就是时间和空间是绝对的，说白了就是所有的人一秒钟的时间跨度和一米的长度都是一样的，和运动无关。牛顿的这个看法其实很符合我日常生活中的直觉的。

后来，随着科学对于“光速”的研究，他们发现，光速在任何关系惯性参考系下都是不变的。不仅如此，如果把光速的这个特点作为理论的基本假设，我们其实可以利用数学推演出，不同运动状态下，空间和时间都是不同的，说白了就是你的运动状态不同，你看到的一米和感受到的1秒的时间跨度就可能是不同的。

所以，在爱因斯坦的时代，他提出时间和空间并不是像牛顿所说的那样是绝对的。以上这些内容其实就是狭义相对论的一部分内容，爱因斯坦基于狭义相对论进一步推导，就得到了广义相对论，他发现了著名的等效原理。这个等效原理说的就是适当加速运动的参考系和重力场是等价的。通过这个方式，他就统一引力和加速运动的物理学现象。

进而提出，引力的本质是时空弯曲引起的，举例来说，月球绕着地球转，其实是因为地球压弯了周围的时空，而月球是沿着时空遵守着牛顿力学第一定律在运动，我们从三维空间中看，它是在走椭圆轨道运动，但实际上从四维时空中来分析，月球沿着测地线在运动，所谓测地线就是高维时空的两点之间的最短距离。

所以，从广义相对论来理解这件事情，我们其实可以认为天体是被时空的“托着”，它们是贴着时空的“地面”在运动。

三、地球为什么可以悬浮在空中？是什么力量托着它的呢？

一个物体在没有支撑的情况下，总是会往下掉，这是自古以来我们就习以为常的一种自然规律。然而这种自然规律对于地球而言，似乎就有点不灵了，因为根据我们的理解，地球似乎是一个悬浮在宇宙空间中的球体。那么地球为什么可以悬浮在空中，是什么力量托着它不往下掉的呢？

其实这个问题，早在300多年前，伟大的物理学家牛顿就给出了答案，我们先来重新温习一下以前学习过的两条物理定律。

牛顿第一运动定律：在合外力为零的情况下，任何一个物体都会保持静止或者匀速直线运动的状态。

万有引力定律：任何两个具有质量的物体之间都存在万有引力，引力的大小与这两个物体的质量乘积成正比，而与它们之距离的平方成反比。

可以看到，地球上所有具有质量的物体，其实都一直在受到一个外力的影响，这个外力就是地球产生的万有引力。地球的质量高达60万亿亿吨，其产生的万有引力是很强大的，正是地球产生的万有引力，使地球上所有具有质量的物体都有一个向下掉的趋势。

对于地球上的同一个物体来讲，假如有另外的力与作用在这个物体上的地球引力互相抵消，那么这个物体所受的合外力就为零，这时它就可以悬浮在空中了。比如说我们常见的直升机，当它处于悬停状态时，就是利用螺旋桨产生的升力与地球引力互相抵消。

牛顿第一运动定律也适用于地球这种巨大的天体，在宇宙空间中，地球本来也应该保持静止或者匀速直线运动的状态，但它却一直受到一个强大外力的影响，那就是太阳的引力。

根据以上的描述，我们可以看到，其实地球也会往下掉，其掉落的方向就是太阳，那么地球为什么不会掉进太阳呢？我们先上图。

从上图可知，地球并不是静止不动，它和其他天体一样，都是一直在运动的。由于地球的运动方向并不是指向太阳，其本身的质量所造成的惯性就会驱使地球远离太阳，而太阳的引力又将地球紧紧地束缚住了，这就造成了一种动态的平衡，地球也就只有一圈接一圈地围绕着太阳公转了。

对于这种现象，我们可以引入“离心力”这个概念，所谓的“离心力”并不是真实的力，它只是物体惯性的一种表现。我们可以理解为，在地球围绕太阳公转的过程中，地球惯性所产生的“离心力”与太阳的引力方向相反，大小相等，其合力就为零，因此地球就可以一直保持一个匀速运动的状态了。

综上所述，地球其实并不是悬浮在空中的，它一直都受到了太阳引力的作用而往下掉，因为其自身的惯性与太阳引力之间形成了一个动态的平衡，所以地球才没有掉进太阳。而我们感觉到地球没有动，只是因为我们是以地球为参照物而已。