什麼是牛頓引力?為甚麼月球一直圍繞地球旋轉而不會墜落?

地底人
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259 觀看·2025年10月11日
為什麼一直圍繞著地球旋轉的月球
卻沒有因萬有引力而墜入地球
早在17世紀
牛頓在對天體間的相互作用進行研究時
做了這樣一個思想實驗
假設我們在山頂上打出一枚炮彈
其落地點的距離取決於炮彈的初始速度
當牛頓在對炮物線進行分析後發現
此時的炮彈同時具備兩種運動
一種是雲速直線運動
另一種則是垂直下落的加速運動
隨著炮彈初始速度的不斷增大
其落地點也會變得越來越遠
如果將速度提升到足夠大
是否就意味著炮彈可以圍繞地球一週
對此牛頓通過計算得出
在不受任何空氣阻力的影響下
當炮彈的初始速度一直維持在每秒7.9公里
再受到每秒9.8米的重力加速度
以及地球表面的曲率時
炮彈的落點將會變得無窮遠
從而使其一直不停地繞著地球做雲速圓周運動
並永遠不會掉回地球
由於宇宙中並沒有空氣阻力
這也就解釋了
為什麼月球會一直圍繞著地球旋轉的原因
但牛頓的思考並沒有結束
既然炮彈會被地球吸引
人類會被地球吸引
甚至連月球也會被地球吸引
那麼地球和所有行星圍繞著太陽旋轉
也就說明太陽對所有行星也都有著不同的吸引力
對此牛頓認為
宇宙中任何有質量的物體都存在引力
物體的質量越大
其自身的引力也就越大
就是在這樣一步步對物體運動合理的研究下
最終牛頓發現了宇宙的最基本規律
萬有引力
並在之後
牛頓首次將數學分析應用到物理學中
完成了人類自然科學史上最重要的著作
自然哲學的數學原理
至此
牛頓運動定律橫空出世
一切可觀測到的天文現象
都可以巧妙地用數學方式準確無誤地計算出來
星空在人類眼中將不再神祕
而牛頓所建立的經典力學
也為人類開創了一個全新的物理學時代
