地球质量达60万亿亿吨，为何能漂浮太空没有坠落？

经过科学家们的精密测算，地球的质量约为 60 万亿亿吨，这是一个令人惊叹的庞大数字。自 46 亿年前诞生以来，地球便一刻不停地围绕着太阳运行，这一征程已持续了漫长的 46 亿年。

地球如此沉重，却仿佛违背常理地一直 “漂浮” 在空中，围绕太阳有条不紊地运转，且长达数十亿年之久。这一现象着实令人费解，地球为何能做到这一点呢？

在深入探讨之前，我们得先遵循科学研究的老规则，先问是不是，再回答为什么。那么，地球真的是漂浮在太空而没有坠落吗？答案是否定的。实际上，地球（其他天体亦是如此）一直处于坠落的过程中，所谓的 “漂浮” 不过是我们基于日常认知所产生的一种错觉罢了。

这究竟是怎么一回事呢？不妨举个生活中常见的例子来理解。

在寒冷的冬天，打雪仗是许多人喜爱的娱乐活动。

当我们向对方投掷雪球时，结果无非两种，要么精准地砸中对方，要么大多数情况下，雪球会落到地面上。对于砸中对方的雪球，说明投掷者技艺高超，这里暂不做过多讨论。我们主要来剖析下那些落在地面上的雪球。

此时，你有没有认真思考过，雪球为什么会落到地面上，而不是一直朝着前方飞行呢？或许你会觉得这个问题很荒谬，甚至会反驳道：“这不是废话吗？雪球当然会落在地面上，怎么可能一直向前飞呢？” 先别着急生气，这看似简单的 “落地过程” 背后，实则隐藏着一个至关重要的物理规律，且听我细细道来。

雪球之所以会落到地面，其根源在于地球强大的引力。

想象一下，如果你的力气足够大，那么雪球在出手后将会飞得更远。

现在，让我们进行一个思想实验。假如你的力气超乎常人，甚至可以达到无穷大，当你一点点加大投掷雪球的力气时，必然会存在某个特殊时刻，雪球不再落向地面，而是开始围绕地球运行，如同月球一般，成为地球的一颗卫星。

倘若你的力气稍微小那么一点，雪球会围绕地球运行整整一周，然后落到你的脚后跟后面。此时，只要你再稍微加大一点力气，雪球就不会再落到地面上了。

当然，这只是在理想状态下的设想，实际情况中会受到诸多因素的影响，这一点大家都能理解。通过这个例子，你应该能够直观地感觉到，无论雪球最终有没有坠落到地面，它自始至终都有朝着地面坠落的趋势，根本不存在所谓的漂浮情况。即便是雪球没有坠落到地面，而是围绕地球持续运行，它依旧处于不断坠落的状态，并非是漂浮在空中。

著名的 “牛顿大炮” 实验与上述雪球的原理如出一辙。

牛顿假设在高山上发射一门大炮，当炮弹发射出去后，由于地球引力的作用，炮弹本应落向地面。但如果炮弹的发射速度足够快，快到一定程度时，炮弹就不会落到地面，而是会像雪球围绕地球运行一样，围绕地球做圆周运动。

那么，既然雪球一直在朝着地面坠落，为什么不会真的坠落到地面上呢？

简单来说，这是速度在起关键作用。雪球实际上拥有两个速度，一个是朝着地球坠落的速度，另一个则是沿着环形运动轨道的切线速度。除此之外，还有一个重要因素，那就是地球是一个近似圆形的球体，雪球运行轨道的弧度恰好与地球的圆形弧度相互契合，这才使得雪球能够持续围绕地球运行而不坠落。

回到地球围绕太阳运行的问题上，其实地球就如同那个围绕地球运行的雪球，一直朝着太阳坠落。但由于地球自身运行速度足够快，并且太阳同样是圆形天体，这两个条件共同作用，使得地球不会坠落到太阳上。由此可见，地球并非如我们所直观认为的那样漂浮在太空。

从本质上讲，太阳和地球之间仿佛有一根无形的绳子在相互拉扯着，当然，这根 “绳子” 并非真实存在的绳索，而是引力。

用我们现实生活中的例子来类比，链球运动员在投掷链球之前，都会用力快速旋转身体，然后瞬间将链球抛出。在运动员拉拽着链球旋转的过程中，链球其实也有朝着运动员坠落的趋势，而并非是 “漂浮” 在空中，只不过链球的旋转速度非常快，使得它能够保持在一定的轨道上做圆周运动。

同样的道理，太空中的航天员处于失重状态，这又是为什么呢？

实际上，航天员一直在 “坠落”，他们一直在向地面做自由落体运动，并非是漂浮在空中。这与我们从 2 米高的墙上跳下来时的感觉是一样的，唯一的不同之处在于，航天员除了有朝着地面坠落的速度，还有另外一个切线速度（正如前面所提到的雪球和地球的情况）。

而当我们从墙上跳下时，几乎没有任何切线速度（即便有，也是极其微小的）。还是那句话，如果你的力气足够大，并且具备相应的条件，完全可以从 2 米高的墙上跳下来后，像航天员那样围绕地球运行，持续做自由落体运动，从而体验到失重的奇妙感觉。当然，这仅仅是在理想情况下的大胆设想。