头条物理学:未来公民的科学人文课
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▎迷人的引力

当一个宇航员环绕地球时,他的头部是“失重的”。如果他打喷嚏,头就会猛地向后砸去……程度和他坐在地球表面时完全相同。

什么?宇航员不是失重的吗?

当到达海拔100英里高度时,你几乎就处于太空边缘了,因为大气层有99.999%以上处在你的下方。在这种情况下,你受到的重力比在地球表面时小。这时重力的大小和地球表面相比只有——95%。

这个差异并不大,情况几乎和在地球表面相同。但是为什么宇航员这时“感觉”不到重力呢?

在2004年,奖金高达1000万美元的X大奖(XPRIZE)颁发给了第一家把火箭送到100千米高空的私人公司。有人认为这是私人太空开发的起点。但是把航天器送入绕地轨道,还需要更多的能量——需要多少?

约30倍。

这是否说明X大奖的赢家距离进入绕地轨道还很远?

如果太阳突然变成黑洞,但质量不变(现在太阳质量约为地球质量的300000倍),那么地球的轨道将……不变。

但是,难道黑洞不会吸收附近的所有物体吗?不会。

这些事实会让大多数人感到惊奇。这是因为他们误解了几个重要的概念,其中包括失重状态、轨道以及万有引力的特性。