物体会在没有重力的空间中碰撞吗？

dudusam · 发表于 2019-6-20 16:41:51

试想这样一种情况，如果你拿着两样东西，比如说一只鞋子和一个球，然后从同一高度释放它，会发生什么？这不是个棘手的问题。是的，它们都会落到地面。现在看来你会觉得这问题有点蠢。但请耐心等待，相反地，如果不是在地球上，而是在太空中，我们做相同的事情…结果会是什么？这两个物体会漂浮，对吗？你能想到原因是什么吗？

如果你回答道在地球上物体坠落是由于重力而在太空中不会是由于太空没有重力。恐怕你的答案远非事实。宇宙的每一个角落都充满了神话与神秘色彩，太空中没有引力也不例外。确实，宇宙是部分真空的，缺乏我们所说的“大气层”，但是认为它也缺乏力量却是一种谬误。在缺少引力的情况下，天体如何定义轨道？

宇宙含有微重力

在太空中，重力确实存在。太空存在微重力，这是一种非常微弱的引力，任何具有质量的物体都会产生引力，并且引力会使每一个物体将另一个物体拉向它。太空包含巨大的物体，对周围的物体施加引力。例如，太阳对整个太阳系施加的引力使它们保持在轨道上，正如地球的引力使月球保持在轨道上一样。然而，当你远离太空中的物体时，力会减小，这可以通过牛顿的万有引力定律来解释。该定律表明两个物体间的引力与物体的总质量成正比，与物体之间的平方距离成反比。

因此，当我们远离地球进一步进入太空时，力会随着距离的增加而减小。然而，如果太空中的物体彼此吸引，例如地球和月球，那么它们如何不会相互碰撞。此外，微重力并不能解释漂浮在太空中的宇航员。

太空中的自由落体

那么，天体和我们的国际空间站不会突然从天而降的原因是因为所有的物体都在坠落。就行星和月球而言，它们具有驱动它们水平的动量，但是引力使它们运行在弯曲的轨道上。同样，对于太空中的个体宇航员和国际空间站，它们正在绕地球坠落。这意味着空间站，其所有的设备和宇航员不断地向地球坠落。

然而，不必担心，因为空间站也以28千米/小时的速度运行，这大致与地球弯曲的轨迹匹配。当你扔一个球，它不会立刻掉到地面，对吗？它沿着一条逐渐向地面倾斜的轨迹。
同样，空间站也一直朝着地面坠落，但当它靠得近了，地球在它的下方弯曲。国际空间站以一种弯曲的轨道坠落，地球的表面也是弯曲的，所以前者事实上永远不会碰触后者。此外，在太空中，重的物体和轻的物体将会以相同的速度坠落，与它们的质量无关。因此，一个宇航员和一个飞行器都会以相同的速度坠落。这样没有很大程度上的重力的参与的下坠会让宇航员感觉到失重并且在我们看来他们好像漂浮在空中。

我们的宇宙是不是充满了惊喜呢？并且你一直认为的科学并不是魔法！
参考资料

1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. sciabc - Rujuta Pradhan
什么是微重力？—NASA
空间物理学—NASA's Cosmicopia
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