物理學家：這兩(liang) 者的微妙之處正是牛頓的偉(wei) 大見解之一，“掉落蘋果”的力和“旋轉行星”的力是同一種力。

圖解：牛頓最初的思想實驗描述了自由落體(ti) 和軌道運動之間的相似之處。物體(ti) 向側(ce) 麵移動得越快，它在空中停留的時間就越長。如果速度足夠快，那麽(me) 它根本不會(hui) 下落。

無論引力是將物體(ti) 拉入軌道還是使其“掉落”取決(jue) 於(yu) 物體(ti) 的運動方式。 基本上，每個(ge) 物體(ti) 都希望遵循某種特定的軌道路徑。如果隨手扔一個(ge) 球，那麽(me) 球也會(hui) 沿著軌道運動。 如果那條路恰好與(yu) 地麵相交，那麽(me) 我們(men) 說“物體(ti) 掉落了”。 如果那條路沒有與(yu) 地麵相交，那麽(me) 我們(men) 就說它在軌道上。

什麽(me) 是引力？

通過引力作用，行星或是其他天體(ti) 將物體(ti) 往其中心方向吸引。同時，引力也使各個(ge) 行星保持運行在繞日軌道上。

引力還有什麽(me) 作用？

當你向上跳躍，你會(hui) 落在地麵上，而非懸浮在空中，這是為(wei) 什麽(me) ？當你拋出或是扔下物體(ti) ，它們(men) 會(hui) 落在地上，這又是為(wei) 什麽(me) ？答案便是引力。這股無形的力量將物體(ti) 拉向彼此。在地球引力作用下，人們(men) 可以站立在地麵上，事物也會(hui) 向下落。

引力也處在不斷變化之中。愛因斯坦認為(wei) ，引力是包圍在物體(ti) (如恒星或行星)周圍時空連續體(ti) 中的一種曲率。當周圍物體(ti) 靠近時，該物體(ti) 將被拉進該曲線軌道中。

圖解：引力來自於(yu) 時間和空間的曲率

任何有質量的物體(ti) 都具有引力。質量越大，引力越強；距離越遠，引力則越弱。所以當物體(ti) 靠得越近，它們(men) 間的引力越大。

地球引力來源於(yu) 它的質量。地球的全部質量形成了萬(wan) 有引力，拉引著人體(ti) 的全部質量。這便形成了人類的重量。如果你是在一顆質量小於(yu) 地球的行星上，你的重量也會(hui) 下降。

圖解：人體(ti) 在不同行星上的重量 圖源：Lifeslittlemysteries

人類對地球也有相同的引力作用，但由於(yu) 地球的質量遠遠大於(yu) 人類的質量，這部分引力對地球並無作用。

宇宙中的引力

在引力作用下，行星保持運行在繞日軌道上，月球保持繞地運行。月球引力吸引著海洋，因而形成了潮汐。引力牽引並匯聚物質，形成了恒星與(yu) 行星。

引力不但吸引有質量的物體(ti) ，也吸引光。阿爾伯特·愛因斯坦首先發現該定律。將手電筒朝上射出光線，引力會(hui) 吸引光，光束會(hui) 逐漸變紅。肉眼無法觀察到該現象，但科學家可以測量出來。

黑洞將極其大的質量壓縮在極其小的體(ti) 積中，因此黑洞引力強到可以吸引萬(wan) 物甚至是光。

圖解：黑洞 圖源：Baidu

地球上的引力

引力對人類很重要。沒有引力，人類無法在地球上生存。太陽引力吸引地球繞日運行，使地球與(yu) 太陽保持恰當距離，讓人們(men) 享受到陽光與(yu) 溫暖。太陽引力使地球表麵覆蓋著大氣層與(yu) 空氣，正是引力將我們(men) 整個(ge) 世界結合在一起。

然而，地球各處引力大小並非相同。地下質量大的區域，引力略大。NASA利用兩(liang) 架宇宙飛船進行測量，地球引力分布是重力恢複與(yu) 氣候實驗項目（GRACE）的一部分。

圖解：GRACE項目地球重力分布圖 圖源：NASA

在GRACE項目幫助下，科學家繪製出了地心引力變化圖。藍色區域，引力較弱；紅色區域，引力較強。

GRACE可探測引力在一段時間內(nei) 的變化，這些變化揭示了一些關(guan) 於(yu) 地球的重要細節，比如GRACE探測到了海平麵的變化以及地震引發的地殼變化。

作者:askamathematician

FY: 歌詩小

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