如果月亮真的向地球飛來,地球能招架得住嗎?

如果月亮真的向地球飛來,地球能招架得住嗎?

永續圖書 2016-09-23 14:39

從你懂事的那一天起,腦子裡一定產生過許多的疑問和好奇。

比如,為什麼蘋果是往地上落,而不是向天上飛呢?

為什麼大海是藍色的,而海裡的浪花卻是白色的呢?

為什麼人進入太空後可以飄來飄去,而不會掉下來呢?

為什麼自行車在馬路上騎得很快,而在沙灘上卻騎不動了呢?

……

其實,這一切都與物理有關,在這些現象中都有故事的伴隨。雖然我們在學校裡可以學到豐富的知識,但課本上的知識還遠遠不能滿足我們對大千世界的好奇。

 

月亮為什麼沒掉下來

看了蘋果落地的故事,大家可能會產生這樣一個問題:「既然地球與蘋果之間存在引力,最終蘋果掉了下來。那地球和月球之間不是也有引力嗎,月亮為什麼沒有掉下來呢?」

天文小組的成員姍姍也產生了這樣的疑惑,於是她帶著這個問題找到了天文臺的劉老師。劉老師聽完她的問題笑著說:「牛頓的萬有引力定律可不是針對地球的,它是針對時間萬物的。

根據這個定律,自然界中的任何兩個物體間都是相互吸引的,吸引力的大小與這兩個物體的品質乘積成正比,與它們距離的二次方成反比。也就是說,自然界中任意兩個物體間都存在吸引,這個吸引力就是萬有引力。」

說到這裡,劉老師給姍姍拿了一根短繩,繩子一端繫了一個橡膠球,「你把它掄起來試試。」看到姍姍把橡膠球轉起來之後,劉老師說:「是不是感覺到橡膠球想要從手裡飛出去?」姍姍點了點頭。

「這個想要飛出去的力就是離心力,下面咱們去看看月亮為什麼不會掉下來。」

劉老師帶姍姍來到太陽系模型前。她指著月亮說:「你看,月亮受到地球的引力,也就是重力,它的方向是豎直向下的,就是說重力拼命想把月球拉到地面上來。

但是就像你剛才感覺到的,做圓周運動的物體也會產生離心力,離心力又想帶著月亮飛出去,這兩個力剛好抵消,所以月亮只好在軌道上乖乖繞行了。」

姍姍恍然大悟,劉老師又接著說:「19世紀時候,奧地利的天文學家奧波塞爾就根據自己掌握的月球運行規律計算出了從1208年到2163年間的8000次日食和5200次月食。迄今為止,他預測的20世紀的日食和月食都已經被準時觀察到,誤差不超過1秒。這表明月球的運行是很穩定的,我們也就不用擔心月亮會突然從天上掉下來了。」

(圖片來源:https://pixabay.com/)

 

儘管月球已經穩定運轉了上千年,但是我們還是不能斷言月亮運行的軌道永遠不會改變,因為月亮不僅受到地球引力的影響,它與其他天體之間也有引力作用。

這些引力合在一起,有可能會讓月亮越來越靠近地球,最後導致月亮落在地球上;當然,月亮也可能在其他引力的作用下脫離地球,不過這個過程也許要好幾億年。

 

【物理碰碰車】如果月亮向地球飛來

如果月亮真的向地球飛來,地球能招架得住嗎?會不會地球直接就被毀滅了呢?

其實,這取決月球的構成物質。地球的直徑是13000公里,月亮的直徑則是3500公里,月亮靠近地球時,地球將以巨大的吸引力吸引月亮靠近地球的那一部分,而背離地球的那一部分受到的引力相對要小很多。

如果構成月亮的物質不太堅固,月亮會在地球的引力中「粉身碎骨」,碎片將會變成環繞地球的光帶。如果構成月球的物質很堅固,那麼我們最好祈禱月亮永遠乖乖地繞地運行,不要向地球進攻。

 

本文摘自智學堂文化《我的生活趣味物理知識》

 

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