地球重達(dá)60萬(wàn)億億噸，為什么還能飄在太空中？

愛(ài)因斯坦認(rèn)為，是時(shí)空彎曲的力量在托著地球，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，地球并不是在一個(gè)空無(wú)一物的宇宙空間中“漂浮”，而是整個(gè)宇宙的時(shí)空本身發(fā)生了彎曲，天體的質(zhì)量會(huì)影響時(shí)空的結(jié)構(gòu)，像地球、太陽(yáng)這樣的巨大天體便是通過(guò)它們的質(zhì)量“彎曲”了周圍的時(shí)空。

可以想象，時(shí)空就像一張拉緊的橡膠膜，當(dāng)你把一個(gè)大物體放在上面時(shí)，膜會(huì)向下凹陷。地球就是在這樣的時(shí)空“凹陷”中運(yùn)動(dòng)。太陽(yáng)的質(zhì)量極大，它在時(shí)空中形成了一個(gè)深深的凹陷，地球正是在這個(gè)凹陷中沿著一定的軌道運(yùn)行。換句話說(shuō)，地球并不是在“空中飄蕩”，而是在時(shí)空的“曲面”上運(yùn)動(dòng)。

這種時(shí)空的彎曲導(dǎo)致了引力現(xiàn)象，天體之間的相互吸引就是時(shí)空扭曲的表現(xiàn)。月球繞地球公轉(zhuǎn)，地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，這些都是時(shí)空彎曲的直接后果。

地球能夠穩(wěn)定地“懸浮”在太空中的原因，還在于引力與離心力之間的精確平衡。地球因?yàn)樘?yáng)的引力不斷向太陽(yáng)靠近，但地球的公轉(zhuǎn)速度產(chǎn)生了離心力，這股力試圖將地球甩出軌道。這兩種力的相互作用讓地球保持在一個(gè)穩(wěn)定的軌道上，既不掉進(jìn)太陽(yáng)，也不飛離太陽(yáng)。離心力和引力正好平衡，使地球能夠維持長(zhǎng)時(shí)間的公轉(zhuǎn)，而不偏離軌道。

距離太陽(yáng)越近的行星，其公轉(zhuǎn)速度就越快。因?yàn)楦咏?yáng)，引力更強(qiáng)，必須以更高的速度產(chǎn)生更大的離心力來(lái)抵抗引力。反之，距離太陽(yáng)較遠(yuǎn)的行星（比如冥王星）由于太陽(yáng)引力較弱，公轉(zhuǎn)速度也較慢。

如果我們將地球和太陽(yáng)的關(guān)系看作一個(gè)小小的系統(tǒng)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，整個(gè)宇宙實(shí)際上是一個(gè)由多個(gè)層次組成的“俄羅斯套娃”。月球繞地球公轉(zhuǎn)，地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，太陽(yáng)系又繞銀河系中心的黑洞公轉(zhuǎn)，銀河系繞更大的結(jié)構(gòu)——室女座超星系團(tuán)公轉(zhuǎn)。每一個(gè)天體都在某種引力作用下按照規(guī)律運(yùn)動(dòng)，這種層層套嵌的結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了宇宙中的引力法則是普遍適用的。

這一切歸根結(jié)底是廣義相對(duì)論所揭示的：物質(zhì)決定時(shí)空如何彎曲，而時(shí)空的彎曲又決定了物體如何運(yùn)動(dòng)。盡管相對(duì)論在宏觀天體運(yùn)動(dòng)方面取得了巨大的成功，但它與量子力學(xué)在引力的微觀層面存在矛盾。量子力學(xué)認(rèn)為，引力是由“引力子”交換產(chǎn)生的，如果我們能發(fā)現(xiàn)引力子并掌握它，就能實(shí)現(xiàn)反重力技術(shù)。

然而，至今尚未發(fā)現(xiàn)引力子，這意味著在相對(duì)論和量子力學(xué)之間，可能存在一個(gè)更為完整的理論，能夠統(tǒng)一描述引力的本質(zhì)。這正是愛(ài)因斯坦晚年追求的大統(tǒng)一理論，或許幾百年后，當(dāng)現(xiàn)代物理學(xué)也遇到瓶頸時(shí)，會(huì)有新的科學(xué)家，如同愛(ài)因斯坦一般，帶領(lǐng)我們突破當(dāng)前的局限，開(kāi)啟新的科學(xué)革命。