你能帮我简化一下重力吗?

2016年7月5日

问题

你能帮我简化一下重力吗?我的问题是,如果国际空间站的微重力距离地球只有400公里。太阳是如何对我们产生影响的,更令人难以置信的是,当它如此迅速地失去影响时,它对外行星(使行星保持在轨道上)有引力影响?

回答

我们向剑桥大学的天文学家安德鲁·诺顿教授提出了这个问题……

安德鲁:对。嗯,在空间站上,人们谈论零重力,但当然,它不是。引力就像太阳系周围的其他地方一样存在。最好把在空间站上想象成自由落体。如果你在电梯里,有人不小心割断了电梯的缆绳,电梯就会掉到地面上。当你下落的时候,你会处于自由落体状态,你会感到失重,因为当我们说,你有重量,我们所说的重量是指从地球向上推到你脚上的力。所以如果你站在地球上,你感受到的重力把你的身体往下拉,但如果你喜欢,地球把你向上推。有一个反作用力,一个接触力向上推过你的脚,这就是我们感受到的重量。现在,如果你在空间站绕地球轨道运行,重力仍然会把你往下拉。事实上,这就是将空间站保持在轨道上的原因。 The space station if you like is constantly falling, but it's moving sideways. So, it's falling around the Earth and that's what the orbit is. So, the space station is going round and round the Earth, constantly falling, the astronaut is continuously in free-fall and so, they're not experiencing weight. But they are experiencing gravity.

艾萨克·牛顿在他的《原理》中有一个很好的方法来解决这个问题。他的观点是,如果我有一把枪,我开枪,我用力开枪,子弹会出来,在重力的影响下,最终落到地球上。如果我用力射击,子弹在落地前会飞得更远。如果我用力射击子弹会一直朝地球下落。但是因为行星是弯曲的,行星的曲线在子弹下面消失了所以子弹永远不会碰到地面你就在我们所说的轨道上。所以子弹不是没有重量的。它感觉到重力把它往下拉,但它总是朝着地球下落,然后消失。

Andrew - Tim Peak也是一样。

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