我们的星球背负着沉重的负荷,在浩瀚宇宙的广袤空间里,地球却也显得微不足道,无数天体的质量都远超地球。因而,重量并非问题的焦点,真正的疑问在于:地球欲落却不知何处可落,又该向何处落去?
有谁能为地球指明“下”的方向呢?
我们所说的“上下”,不过是生活在地球这个蓝色星球上的我们,依据生活经验所作的定义。简而言之,脚底所触即为“下”,头顶所抵即为“上”。倘若更科学地阐述,引力所引之处便是“下”,反之则为“上”。
一旦脱离地球的怀抱,进入太空的无垠空间,“上下”的概念便烟消云散,因为在失重的太空中,我们无法界定“下”究竟指向何方。
然而,太空中的失重状态并非绝对,并非彻底无重力可言,而是所受引力微乎其微,几乎难以察觉。毕竟,万有引力作为一种长程力,理论上能够作用于无限遥远之处。
地球位于太阳系之中,受太阳引力作用牵引,绕太阳不停公转。照此逻辑,引力方向即是“下”,那么地球朝太阳方向运动即为“下落”,但为何地球未被吸入太阳怀抱?
简言之,答案是速度。地球环绕太阳以大约每秒30公里的速度公转,这一速度足以维持其公转轨迹。公转中产生离心力,该力与太阳引力平衡,使得地球不致坠入太阳。
若地球公转速度放缓,则有可能坠入太阳。反之,若地球公转速度加快,例如达到每秒42公里,则会摆脱太阳引力束缚,成为一颗流浪星球,离开太阳系,与太阳并肩环绕银河系运行。
回首46亿年的岁月,地球虽未落入太阳,却一直在朝太阳的方向坠落,即存在坠入太阳的趋势。恰因速度迅疾,加上太阳的球形轮廓,地球坠落的弧线与太阳的弧线恰到好处,故此并未发生撞击。
换句话说,地球始终以“自由落体”的方式朝太阳坠落,只不过这是一种带有切线速度的特殊“自由落体”。
著名的“牛顿大炮”思想实验便能生动地诠释这一情景。
在高山之巅架设一门大炮,向前发射炮弹,炮弹终究会落回地面。此一过程即为自由落体,然而这是带有水平速度的自由落体。
若发射力度增强,炮弹飞行距离也会随之增加。理论上,若炮弹获得足够初速,足以绕地球一圈,最终回到炮口处。
再稍增力度,炮弹就不会落至地面,而会变为地球的卫星环绕地球,此时的速度即为第一宇宙速度,每秒7.9公里。
即便如此,也不能抹杀炮弹(或航天员)一直存在坠落的趋势。
就像儿时我们总会顽皮地从高墙上跃下,下落过程中便会体验到失重,但这种失重感极为短暂,且因周遭环境限制,难以体验到真正意义上的失重状态。
话题似乎偏离了正轨。言归正传,倘若地球不断朝太阳坠落,那太阳呢?它又在坠向何处?
答案是银河系中心的超大质量黑洞。太阳携其家族环绕银河系中心,一圈的旅程大约需要2.25亿年。
那么银河系本身又在坠向何方?
本星系群,接着是更庞大的室女座超星系团,最终抵达神秘的拉尼亚凯亚超星系团,那里存在着被称为“巨引源”的奇特力量。
最终,我们的宇宙是否也在坠落?
依据现行的宇宙大爆炸理论,宇宙是四维时空的集合体,在宇宙之外,时间与空间皆不存在。无空间便无处可落。
然而,宇宙大爆炸理论仅是一种假说,虽有证据支撑,却未必绝对正确。真实情况如何,或许只有宇宙的创造者方能明了。