地球是怎样“漂浮”在太空中的

由于古代的人们根本不知道万有引力的存在，所以认为大地是一块由大象和鲸鱼驮着的巨大的圆盘。

到了15世纪，有人画了一张嘲笑那些主张大地是球体的人的画，名为《脚底相对的人》，还自以为是地说，为什么球体下面的人没有从地球上掉下来呢？

再后来，有人提出大地是一个球体的观点，但遭到了许多人的反对。

多普勒于17世纪提出行星沿椭圆形的轨道运行以后，就产生了这样一个问题：为什么行星不停地绕太阳做椭圆运动而没有在太空中坠落？是不是受到了某种神秘力量的驱使呢？

英国物理学家、数学家牛顿在前人研究的基础上，提出了万有引力定律，其具体内容为：宇宙间的物体都有引力，它是物体本身所固有的性质，这就是引力的万有性。行星之所以在各自的轨道上运行，是由于太阳的引力。

按照万有引力定律，地球上的万事万物如苹果、树叶、尘埃都受到了地心引力的作用而落向地面。而我们通常所说的“向上”或“向下”也应该这样来解释：大地是球面，球的中心称为地心，指向地心的方向称为“向下”，“反地心”的方向称为“向上”。因此，所谓上下的问题也就不存在了，站在地球表面各个不同地点，脚都指向地心引力的方向，头都朝反地心引力的方向。

依据同样的原理，我们可以设想，地球因为受到太阳引力的作用，所以没有坠落而是围绕太阳运行。

但地球在太阳的引力作用下，为什么没有落到太阳上去呢？为了回答这个问题，牛顿以月球作为研究对象，进行了一次测算：月球与地球的距离大约是地球直径的30倍。如果物体在靠近地球表面的地方以8千米/秒的速度绕转，那么月球在其位置上，绕转速度将减少到1/8。这样，从理论上来说，物体在相当于月球的位置，绕转速度约为1千米/秒。

经过严密的推算，月球环绕地球运动的那个圆周半径，是地球半径的60倍，由于地球的圆周长约4万千米，因此这个圆周的长度约240万千米，它是地球圆周的60倍。

根据实际观察的结果，月球环绕地球一周，约27.33天，一天等于86400秒，用它来除月球环绕地球运动的圆周半径，就可以算出月球每天运行的长度了，那就是87820千米，这个答案与牛顿所求出的月球绕转速度完全符合，即运行速度约1千米/秒。

通过这一重大发现，我们可以得出一个结论：一切天体所有的万有引力，包括地球的引力是同一种力。因此月球由于地球对它的引力要落到地球上来，但它本身的运动又要离开地球。这两种力量相互平衡，其结果就导致月球绕着地球运动了。同样，地球和太阳间的距离大约是太阳半径的215倍，地球以约30千米/秒的速度绕太阳运转，地球运动产生的惯性，使它没有越来越趋近太阳，最终落到太阳上；在太阳的引力作用下，地球又不能脱离太阳。

我们做一个简单的试验就很容易说明这些，把一块石头拴在绳子上，然后飞快地抡转绳子，石块就绕着手进行圆周运动，我们的手会感到绳子有一股拉力。这个拉力也拉着石块，提供了它进行圆周运动的向心力。这样，绳子在固定的轨道上运动。如果我们放开绳子，石块就顺着它运动的切线方向飞出去了。

包括万有引力定律在内的力学三大定律，是古典天体力学的基础。在今天，太阳系处于相对稳定的时期，用它能够很好地解释行星环绕太阳运行的规律性。