为什么地球不会“掉”下去？是什么力量在太空中托举着地球？

当我们还是个孩子的时候，手里拿着的苹果一旦松开，就会不可避免地砸向地面，这是我们对这个世界最朴素、最根深蒂固的认知：任何悬空的东西，最终都会掉下去。

基于这种直觉，当我们抬头仰望星空，或者看着地球仪上那颗悬浮在无尽黑暗中的蓝色弹珠时，脑海中难免会浮现出一个极具哲学意味甚至让人有一丝恐慌的问题：地球这么重达60万亿亿吨，它悬浮在太空中，为什么不会“掉”下去？到底是什么力量在下面“托举”着它？

在弄清楚地球为什么没有掉下去之前，我们需要先纠正一个基于地球生活经验产生的巨大错觉：“下”到底在哪里？

在地球上，我们觉得“下”是指向脚底的地面，“上”是指向天空，这种方向感是由地球强大的引力赋予的。由于地球的核心在吸引着我们，所以对于站在北极的企鹅和站在南极的北极熊来说，它们的“下”是指向同一个地方：地心。

但是，一旦你离开地球表面，进入广袤的宇宙空间，绝对的“上”和“下”就消失了。

宇宙本身是一个三维的空间，没有天花板，也没有地板。没有任何一条物理定律规定，宇宙的某个特定方向是“下方”，因此如果非要在太阳系中定义一个“下”，那么这个“下”只能是由太阳系中质量最大的霸主太阳来定义的。

太阳占据了整个太阳系 99.86% 的质量，它那恐怖的引力场向四面八方蔓延，将所有的行星紧紧抓住，所以对于地球来说，唯一的“下方”，就是太阳的中心。

既然“下”是太阳，那么地球现在的状态，其实就是悬崖边上一颗摇摇欲坠的石头。太阳的引力无时无刻不在死死地拽着地球，试图把它拉入那片高达上千万摄氏度的火海。

既然如此，地球为什么没有“掉”进太阳里去呢？

实际上太阳的引力无时无刻不在把地球往太阳中心拽。但是地球拥有一个极其惊人的水平速度，大约 每秒 29.78 公里，在这个速度下，地球产生了一种“离心趋势”，离心力和太阳的引力达到了平衡状态，所以说地球不是没有掉下去，它只是以每秒 30 公里的速度，精妙地“错过”了太阳。

那么是谁在 46 亿年前，狠狠地踹了地球一脚，给了它每秒 30 公里的侧向速度呢？

答案藏在太阳系的诞生史中。

大约 46 亿年前，太阳系还不存在，这里只是一团巨大、冰冷、极其稀薄的分子云，这团星云因为某种扰动，开始在自身引力的作用下向中心坍缩。

在物理学中，有一个极其霸道的定律叫“角动量守恒”， 就像花样滑冰运动员收起双臂时，旋转速度会突然加快一样，这团极其庞大的星云在最初可能只有极其微弱的、几乎察觉不到的旋转，但随着它越来越向中心收缩，它的旋转速度变得越来越快。

由于高速旋转产生的惯性，这团球状的云逐渐被甩成了一个扁平的“原行星盘”，在这个旋转的盘子里：中心区域的物质最多、最密集，它们坍缩、升温，最终点燃了核聚变，诞生了太阳。

外围区域的尘埃和气体，一边绕着初生的太阳高速旋转，一边相互碰撞、粘连、如同滚雪球一样越滚越大，其中一个滚得比较大的“雪球”，清空了自己轨道上的其他碎片，最终冷却下来，变成了地球。

所以地球的侧向速度不是凭空得来的，它是继承了整个太阳系诞生之初、那团古老星云的旋转角动量。

因为太空中几乎是完美的真空，没有空气摩擦力来消耗地球的动能，所以这股 46 亿年前的“初速度”就一直保存到了今天，它像一个不知疲倦的陀螺，在绝对的寂静中，凭借着惯性，永无止境地旋转飞驰。

但这并不是真相的全部，在牛顿看来，太阳和地球之间有一根看不见的“引力弹簧”在拉扯着。但爱因斯坦说：不存在什么引力，引力只是一种几何错觉。

想象一张紧绷的、巨大的、极富弹性的蹦床。这就是我们的“时空”，现在把一个极其沉重的保龄球放在蹦床正中央，保龄球会把蹦床压出一个深深的凹陷，此时你拿一个质量很小的玻璃弹珠，沿着凹陷的边缘向侧面抛出去。

玻璃弹珠会怎么运动？

它不会直直地掉向保龄球，而是在这个凹陷的斜面上，一圈又一圈地滚动，爱因斯坦的广义相对论告诉我们：“物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动”，太阳巨大的质量把周围的时空压出了一个深邃的“引力井”。

地球根本不需要知道太阳在哪里，也不需要感受到任何拉扯它的“力”，地球其实一直是个“瞎子”，它只是凭着惯性，在它自己看来，它一直在走一条绝对笔直的直线。

只不过，太阳把这段时空弄弯了，所以地球“笔直”的运动轨迹，在三维空间里呈现出来的，就是一个绕着太阳转的椭圆轨道。

用这个视角再来看“地球为什么掉不下去”：

因为地球正滑行在一个被太阳砸出的巨大漏斗的边缘。由于没有摩擦力去消耗它的动能，它就永远沿着漏斗的内壁做着完美的圆周运动，既逃不出去，也掉不到漏斗的最底端。

总结一下，是什么力量在托举着地球？

没有托举，只有平衡。

是太阳毁灭性的引力，与地球自身继承自 46 亿年前创世星云的巨大惯性，两者之间达成的一种极其精妙、极其脆弱的动态平衡。

我们脚下这个生机勃勃的世界，全人类的历史、战争、艺术、爱情，全都搭载在这颗以每秒 30 公里速度狂奔的弹丸上。我们在深渊的边缘疯狂试探，却因为速度足够快，一次又一次地从太阳的头顶掠过。

我们之所以能够安然入睡，是因为整个太阳系的物理法则，在用数学般的严谨，维系着这场惊心动魄的刀尖之舞。