簡(jiǎn)單講：懸浮是錯(cuò)覺(jué)，墜落才是真相。

之所以我們會(huì)產(chǎn)生懸浮的錯(cuò)覺(jué)，一方面描述宇宙天體的示意圖會(huì)在某種程度上誤導(dǎo)我們的認(rèn)知，讓我們感覺(jué)天體好像都是懸浮在太空。更重要的原因在于，我們生活在地球這個(gè)狹小的空間內(nèi)，對(duì)事物本質(zhì)的認(rèn)知往往會(huì)不可避免地產(chǎn)生局限性。

這種局限性其實(shí)還是我們對(duì)大自然運(yùn)動(dòng)規(guī)律掌握得不夠造成的。宇宙中有無(wú)數(shù)個(gè)天體， 看起來(lái)好像都懸浮著，當(dāng)然不是因?yàn)橛惺裁础吧衩亓α俊逼鹱饔?，而是這本來(lái)就是大自然的原有狀態(tài)。

那么，從物理學(xué)角度來(lái)講，具體是怎么回事呢？

這還需要從人們對(duì)“力”這種概念的認(rèn)識(shí)開(kāi)始說(shuō)起。不要以為“力”的概念很簡(jiǎn)單，不就是物體之間的相互作用嘛，但人們對(duì)力的認(rèn)知，以及運(yùn)動(dòng)與力之間關(guān)系的認(rèn)知，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間里是錯(cuò)誤的，直到近代才逐漸接近力和運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)。

比如說(shuō)，在古希臘時(shí)期，亞里士多德在解釋力這種概念的時(shí)候，就認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，通俗來(lái)講就是，任何物體的運(yùn)動(dòng)都必須有力的參與才行。

這種思想一直統(tǒng)治了上千年之久，直到文藝復(fù)興開(kāi)始好之后，以伽利略和牛頓為代表的學(xué)者才逐漸推翻了亞里士多德的觀念。

在伽利略開(kāi)普勒等前輩的基礎(chǔ)上，牛頓提出了著名的三大定律。其中牛頓第一定律指出，力并不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。一個(gè)物體在不受外力或者說(shuō)受到的外力合力為零的情況下，并不一定處于靜止?fàn)顟B(tài)，還可能保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

任何物體只要受到外力作用不為零的情況下，一定會(huì)朝著外力的方向運(yùn)動(dòng)，這一點(diǎn)是毋容置疑的，而這種現(xiàn)象在我們?nèi)粘Ｉ钪刑Ｒ?jiàn)了，著名的“蘋(píng)果落地”的故事相信大家都知道，牛頓正是通過(guò)“蘋(píng)果落地”的現(xiàn)象獲得了靈感，從而提出了著名的萬(wàn)有引力定律。

當(dāng)然，故事的真假我們不做考究，也并不重要。但有一點(diǎn)是肯定的，地球上的物體在地球引力的作用下都會(huì)向下運(yùn)動(dòng)。

而正是這種“萬(wàn)物一定會(huì)向下運(yùn)動(dòng)”的認(rèn)知，讓我們對(duì)太空中懸浮的無(wú)數(shù)個(gè)天體感到不解。既然引力無(wú)處不在，宇宙中那么多的天體為什么不向地球表面的物體墜落呢？為什么會(huì)一直懸浮在太空中呢？

正如一開(kāi)始所講，所謂的懸浮只是表面現(xiàn)象，實(shí)際上，包括地球在內(nèi)的所有天體一直都在墜落，朝著引力源的方向墜落。

拿我們的地球來(lái)講，地球受到的引力主要來(lái)自太陽(yáng)，所以地球其實(shí)一直朝著太陽(yáng)的方向墜落。同樣地，太陽(yáng)也一直在墜落，朝著銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞墜落。

既然地球一直都在朝著太陽(yáng)墜落，為什么幾十億年來(lái)沒(méi)有墜落到太陽(yáng)上呢？

原因很簡(jiǎn)單，因?yàn)椤?strong>速度”。地球自誕生之日起就一直圍繞著太陽(yáng)運(yùn)行，擁有圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的圓周“切線”方向的速度。通俗理解就是，地球除了受到太陽(yáng)引力之外，還有因速度產(chǎn)生的“離心力”作用，兩種力達(dá)到了平衡，讓地球一直圍繞太陽(yáng)運(yùn)行，但這并不能否定地球一直朝著太陽(yáng)的方向墜落，只不過(guò)不是垂直方向上的墜落而已。

實(shí)際上，地球上空看起來(lái)“懸浮”著的衛(wèi)星和空間站，道理是一樣的。之所以空間站上的宇航員會(huì)有失重的感覺(jué)，就是因?yàn)榭臻g站其實(shí)一直在朝著地球最“自由落體”運(yùn)動(dòng)，自由落體的過(guò)程當(dāng)然是感受不到重力的。

只不過(guò)，這里的“自由落體”并不是垂直方向上的，還有其他方向的速度，于是在空間站朝著地球墜落的過(guò)程中，始終不會(huì)墜落到地球上。

往小了說(shuō)，空間站的墜落過(guò)程，本質(zhì)上與我們從高處跳下沒(méi)有什么區(qū)別。你從一堵2米高的墻上跳下的過(guò)程，其實(shí)也是自由落體的過(guò)程，也有“切線”方向的速度，這個(gè)過(guò)程中你會(huì)有失重的感覺(jué)，這不過(guò)這個(gè)感覺(jué)太短暫了，以至于你很難真實(shí)地感受失重。

假設(shè)你的力氣足夠大，彈跳足夠好，理論上分析，你用力一跳，一直能跳到幾乎圍繞地球一周，然后在你身后不遠(yuǎn)處才落下。然后你再稍稍用力，會(huì)發(fā)生什么呢？

你將不會(huì)落到地面上，而會(huì)一直圍繞地球旋轉(zhuǎn)，實(shí)際上你就成了地球的衛(wèi)星。在這個(gè)過(guò)程中，你并不能否認(rèn)你自己一直在朝著地球墜落。

以上對(duì)天體墜落的分析是以牛頓萬(wàn)有引力理論為基礎(chǔ)的，其實(shí)我們也可以用愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論來(lái)分析，更形象更直接。

在廣義相對(duì)論體系下，萬(wàn)有引力其實(shí)是不存在的，引力只是時(shí)空彎曲的表象而已。同時(shí)，愛(ài)因斯坦認(rèn)為，時(shí)間和空間并不是絕對(duì)的，不是一成不變的，而是有彈性的，可以彎曲，折疊，甚至撕裂。

而牛頓力學(xué)體系下，時(shí)間和空間是絕對(duì)的，一成不變的，不會(huì)受到外界環(huán)境和運(yùn)動(dòng)的影響。牛頓時(shí)間空間和引力的描述很符合我們的日常生活認(rèn)知，而愛(ài)因斯坦提出的相對(duì)時(shí)空觀顛覆了我們的傳統(tǒng)認(rèn)知。

隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，尤其是對(duì)光本質(zhì)的研究，人們發(fā)現(xiàn)時(shí)間和空間并不是絕對(duì)的，于是，利用“光速不變”這個(gè)基本假設(shè)，愛(ài)因斯坦相繼提出了狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論，而相對(duì)論也成為了現(xiàn)代物理學(xué)大廈的兩大基石之一，另一基石是量子力學(xué)。

剛才講了，廣義相對(duì)論認(rèn)為，我們每天感受到的引力，其實(shí)就是時(shí)空彎曲的表象。舉個(gè)例子，地球圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)，從三維空間來(lái)看，地球的運(yùn)行軌跡是橢圓形的。但是從四維時(shí)空的角度來(lái)分析，地球其實(shí)一直在做“測(cè)地線”運(yùn)動(dòng)。

何為“測(cè)地線”？說(shuō)白了就是四維時(shí)空中兩點(diǎn)的最短距離。

這里很有必要強(qiáng)調(diào)一下，四維時(shí)空中的“兩點(diǎn)”與三維空間里的“兩點(diǎn)”概念完全不同，理論上講，沿測(cè)地線運(yùn)動(dòng)的物體不受任何外力作用，測(cè)地線也可以看做是四維時(shí)空的“直線”距離。

也就是說(shuō)，天體看起來(lái)是懸浮在太空，其實(shí)一直被彎曲的時(shí)空結(jié)構(gòu)“托著”，沿著完全的時(shí)空做測(cè)地線運(yùn)動(dòng)。

那么時(shí)空到底是如何彎曲的呢？很多示意圖是這樣描述的，就像彈簧床那樣，重物放在彈簧床上，會(huì)造成彈簧床向下凹陷，物體感受到凹陷就會(huì)沿著凹陷的方向滾落。

其實(shí)這種對(duì)時(shí)空彎曲的描述是不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，只是更形象方便我們理解罷了。其實(shí)時(shí)空彎曲的方向并不是向下，畢竟太空中沒(méi)有“上下”的概念，時(shí)空彎曲的方向是朝著物體的質(zhì)心，同時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)也會(huì)拉拽周?chē)臅r(shí)空。

總結(jié)

由于我們生活的地球空間太狹小，所以很多時(shí)候我們的日常生活經(jīng)驗(yàn)會(huì)有很大的局限性，要想擺脫這種局限性的束縛，最直接的方式就是跳出地球這個(gè)狹小的空間。當(dāng)然，如今的人類(lèi)科技不允許每個(gè)人都這么做，在這種情況下就需要大膽放飛我們的思維，我們生活的空間可以被束縛住，但我們的思維可以徹底放飛，完全不受任何束縛！