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地球是漂浮在宇宙中,而且不停地自转,为什么我们从来没有头朝下的感觉?

地球是漂浮在宇宙中,而且不停地自转,为什么我们从来没有头朝下的感觉?

地球是一个巨大的球体,它就像一艘巨大的宇宙飞船,载着我们在宇宙空间中以每秒钟29783米的速度飞驰,与此同时,地球本身也在以每小时15度的角速度旋转,在赤道上其自转线速度可达到每秒钟466米。

当我们了解到这种情形的时候,不免会产生一点疑问。即地球一直在高速运动,为何我们察觉不到,也从来没有头朝下的感觉?

300多年前,伟大的牛顿发现了万有引力,从此我们就知道了苹果为什么不往天上飞,人为什么会稳稳地站在地面上。另外,牛顿还告诉我们,任何两个有质量的物体之间都会产生万有引力,质量越大,万有引力就越大。

地球的质量高达60万亿亿吨,相应的也会产生巨大的万有引力,我们可以简单地理解为,地球就像一个巨大的“磁铁”一样,将我们牢牢地固定在地球表面,并与其一起做恒定的运动。

我们知道,一般情况下,判断自己是否在运动是需要参照物的,比如说你坐在匀速运行的汽车里,看到车外的事物都在倒退,这时你就知道你是在向前运动的,但假如你闭上眼睛,你就感觉不到自己在运动了。

同样的,我们要感觉到地球的运动,也是需要参照物的,事实上,在地球上我们是找不到合适的参照物的(因为所有的物体都和我们是一样的运动状态),我们能找到的参照物只能是头顶的日月星辰,但由于这些参照物离我们非常遥远,我们仅凭肉眼几乎不可能感觉到它们的运动,因此我们也就察觉不到自己在运动了。

人类对外界的感知来自于大脑的判断,我们的大脑在判断自身的平衡状态时,主要是通过两个系统来完成的,每一个是视觉系统,第二个是前庭系统。

其中视觉系统的信息来自于对周围物体的观察,当我们看到自己与周围大部分的物体上下方向一致时,就会认为自己是“头朝上”的。前庭系统的信息则来自于对空间力场的感应,通常情况下,前庭系统会认为作用于自身最大的力的方向,就是向下。

我们来看看实际情况,在地球上,不论身处哪个位置,我们看到的大部分物体的上下方向都是与自己一致的。通常情况下,在地球上,我们能感受到作用于自身最大的力就是地球引力,而地球引力的方向是垂直向下的。

可以看到,来自两个系统的信息都明确地告诉了大脑,我们是头朝上、脚朝下,证据确凿,没有任何异议,于是我们的大脑便理所当然地做出了结论:我们是以“头上脚下”的状态站在地球上的。

在一些科幻作品中,空间站不停地旋转,利用离心力代替重力将空间站里的物体固定住,身处其中的人员就会一直觉得自己的身体是处于头上脚下的姿态,也就是利用了这个原理。

需要指出的是,我们的视觉系统和前庭系统,并不是在所有的情况下都意见统一,当两个系统有冲突的时候,它们就会“争吵不休”。在这种情况下,我们的大脑就会不知所措,从而导致我们出现头晕、恶心等很不好的感觉。


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(本文图片来自网络,如有侵权请与作者联系删除)

地球是“旋浮”在浩瀚的宇宙中,有运行轨道的,还有公转,这一切都是来自太阳的引力,而且地球自转是从西向东逆转的,是平行自转与公转。

至于人类感觉不到头朝下的原因,就是地球太大,人类太小,小到什么程度就像一颗小沙粒一样,小沙粒能感觉到什么呢,感觉不到,再说人类生活的范围也小,平时不在单位就在家里,人自己看自己又确实很大,个头也不小,抬头看见天,低头看见地,不论是在地球上的东南西北任何角落,都是立着的,没有倒着的,因为地球有万有引力,而且引力带动人身边的一切都是在同步,所以人又感觉不到地球在自转,又感觉不到自己的头会朝下,比如你站在一栋楼的门口,楼房顶是朝上的,而人也是头朝上的,这就是永远都不会变的定律,也是物和人无法倒过来的原理,这就是地球万有引力的作用,同步运行强大无比。

还有一种可能,除非到月球上或太空中去看地球人类,也许就可以发现有的人是立着的,有的人是倒着的,房子也有立着的,也有倒着的,看地球的南北方向,那一切物体和人类还都是横着的呢,不过拿什么东西来看呢,是用望远镜还是显微镜呢。

宇宙的诞生!银河系的形成!太阳系孕育的地球!地球诞生了动物!动物进化了人类!

从宇宙诞生☞再到人类的诞生都是慢慢的孕育和进化!也就是动物适应了地球的旋转!而地球的超强引力把万物包裹植物和动物都吸在了地球上!而人类适应了被地球引力拉在地球表面上的感觉!也就是说地球上的生物在大地的引力下诞生和孕育,早以适应了!而且离不开地球的引力了!反之要是没有引力人类适应不了!比如太空站上的宇航员长期在没有引力的太空就会骨质下降和一些辐射会让人类寿命下降的!

来到正题!

人类为什么在地球上感觉不到倒立?

因为人类适应了倒立和地球的引力!是引力把倒立的感觉消失了!因为在太空没有上下东西之分!只有前后左右!在太空只有你站在有引力物体上才能感觉有上下之分!如果你漂浮在没有引力的太空是没有上下之分和倒立的感觉……

只有被有引力的星体吸到上面才能感觉到有了上下!太空的星体大部分都是圆形!你在哪里都是感觉不到倒立……



这种思维方式或者就是“思维局限性”最好的例子,甚至问题本身应该是儿童经常会问的。比如说为了让你的孩子更加了解世界,你买了一个地球仪,直径大约20厘米。然后你开始向你的孩子介绍地球上人口的分布,你的孩子多半会问我们脚下另一面的人为何能站立?为何不会掉下去?为何不会有头朝下的感觉?

你该怎么回答呢?好像怎么回答你的孩子都不太能完全能理解,毕竟在孩子眼里,想象不出更大的世界,对引力的理解还不是太深刻!

但对于成人来说,理解起来就比较容易了,很简单,突破这种思维局限性,让自己站在外太空的高度,这时候你就明白所谓的“上下左右”等方向都没有实际意义,在浩瀚太空,不存在绝对的上下左右,之存在局部的环境里。

以地球为例,由于地球巨大引力的作用,引力的方向都指向地球的质心,通常我们认为是地球的的中心,所以对于任何人来说,他们都会感觉到来自地球质心的引力作用,而“向下”就是指的地面到质心的方向,就向一个圆形表面都指向圆心一样,对于所有人来说都是一样的感觉,所以从来不会有头朝下的感觉!

一旦来到浩瀚的太空,比如在宇宙飞船里,由于是在做惯性运动,等效于没有了任何引力作用,这时候你仍旧不会有头朝下的感觉,这时候的你相当于漂浮在太空中!

大约在两千多年前人类的先贤们正在探讨大地的形状,有很多智者就提出天圆地方的观点,因为这是最符合实际观测情况的,还有的认为我们的大地是被一只乌龟驮着的,乌龟的下边还是乌龟,这就是大家常听说的乌龟塔模型。然而毕达哥拉斯并不认为大地是平的,因为他坚持着宇宙一定是和谐完美的观点,认为地球应该是一个球型。在一次授课中毕达哥拉斯表达了这个观点,这个时候有一个学生战战兢兢的站起来说:先生如果大地是球型的,那么我们走着走着是不是会掉下去?

现在看来这个问题是很可笑的,但是在那个时代这的确是一个不可绕过去的问题。就跟这个问题是一样的,只是这个问题的提问不再是为什么在地球另一面的人不会掉落在太空之中,而是变成了“为什么没有头朝下的感觉”。实际上这都是同一个问题,就是因为引力的存在。

在地球上我们感觉出的前后左右上下这些方位,到了太空中就都不管用了,但是我们通常的都把指向地心的方向看作是“下”,因为这就是引力的方向。所以说无论在地球的任何位置我们感觉到的都是地心方向是“下”。当然如果你有“上帝视角”去观看地球,那么确实有一个半球是一直朝着“下”的,但是他们既不会掉下俩也不会感觉到头朝下。除非有一天引力消失,那么人类就拜托了地球的限制,直接漂浮了。

如果对象不同,地球运动的下是哪个方向哪?很简单就是地球和太阳连线指向太阳的方向,就是地球的下,地球在运动的同时一直都有着向“下”掉的趋势,只是一直掉不下去而已。而地球除了自转、绕着太阳公转之外,还跟着太阳绕银心运动,速度大约是250公里每秒。

一个人从来不会有来自火星的感受和经验,一只麻雀也永远不会有在海底潜水的感受和经验。人类诞生在地球上,一切感知和经验都是在地球上的感觉,上和下的概念也是相对于地球而言的,垂直地面指向地心的方向定义为下,反方向定义为上,这是因为人在地球上有重力,所以才会有上下的概念。而在宇宙空间中,没有重力,是不分上下的,地球就在宇宙空间运行,地球在宇宙空间中没有上下之分,你不管站在地球的任何位置,对于宇宙空间来说都没有上下之分,你所说的上下,是垂直于地面的方向,不管你站在地球的任何位置,你都垂直于地面,所以你的感觉是自己永远向上。

首先要搞明白,我们因何可以站在地面上?

现在我们都知道了,那是因为万有引力的缘故,我们受到地球的重力,重力指向地心,所以我们才可以脚踩地,头朝上。

即便你去南极还是北极,这两个地点,你不会觉得有异样,你不会因为去了南极就会头朝地了。这是因为无论你在地球哪里,你所受的地球重力皆是指向地心的。

“地球漂浮在宇宙中”?

漂浮这个词汇并不恰当,因为就地球的运转来看,它并没有受到浮力或是升力,它只受到了太阳对于它的万有引力,地球不停地公转避免了自己掉向太阳表面,对于地球而言,太阳的表面就是地球的“下”,而地球的“上”则是挣脱太阳引力的方向。

对此你们有什么看法呢?欢迎在下方留言探讨。我是科幻船坞,感谢大家的阅读与关注

地球是漂浮在宇宙中,而且不停地自转,为什么我们从来没有头朝下的感觉?

这是一个看起来很简单,因为用万有引力就能回答这个问题,但要说清楚却并不容易,值得由浅入深的来探讨一下这个司空见惯,却蕴含不少科学道理的问题。

万有引力定律

曾经亚里士多德很认真的考虑了这个问题,他认为物体分两种,一种轻物,一种是重物,轻物比如空气和火是轻性,天然的网上走!重物比如泥土、水等是重性,它们是会往下掉的。这很有道理啊,所以此后数千年时间里,居然没有人再去认真考虑过这个问题

时间走到了伽利略时代,他提出了验证这个轻性和重性的方式,一个向上走,一个向下走,绑在一起,上下综合一下,下落速度少一半喽,所以亚里士多德的结论就此破产。

当然伽利略并没有这个问题上继续深究,这让他错过了发现万有引力定律的绝好机会,因为跟他同时代的开普勒发现了行星运动定律,而在两位开路先锋后面的牛顿根据自己的观察结合前人的成就,总结出了万有引力定律

万有引力定律认为,天体之间的引力与它们的质量积成正比,与距离的平方成反比,我们站在地球上,那么就适合距离为“零”的这种条件的设定,假如一个50千克的人站在地球上,那么他所受到的引力为多少呢?

F=G×地球质量×人体质量/地球半径的平方=490.261N的引力

这个与G=mg计算所得是一样的,因为这两个一个是计算引力,一个简便计算。因此我们可以将这种不太好理解的问题变成两个天体之间的引力,似乎会更容易理解一些,但两者之间的距离不是零哦,因为还存在地球的半径。

人类的视觉与前庭器官

刚上文我们交代了历史上对于重力的认知,以及万有引力的来历,那么光有这些够了吗?完全不够,因为人体是一个很复杂的系统,比如对于方位的的“传感器”就至少有两个:

  • 前庭器官
  • 视觉器官

前者是我们人类位置感知的首要器官,它包括半规管、椭圆囊和球囊,是人体对自身状态和头部空间位置的传感器,当运动方式改变时,前庭器官会给我们准确的反馈。

后者则为我们提供视野以及经验验证,两者互相协调时我们对自身空间所在位置判断准确,因此感觉舒适,当两者不协调时就会感觉不适,比如坐船或者坐车时,很多朋友的前庭器官感觉比较敏感,而视觉器官却得不到准确的位置信息,因此晕船或者晕车就成了必然。

为什么很多晕车的朋友自己开合就不晕车了呢?

其实这个很简单,因为他在驾车时对于操作已经有了心理准备,而眼睛接收到的信号感知与前庭器官的反馈是一致的,所以大部分晕车的朋友做司机时就不会晕车了。

站在地球的“下面”时候为什么也不会晕呢?

其实这点很容易理解,我们感觉到的方向从头开始到地心的,而我们视觉器官接受到的所有的景物也跟感觉一致,所以并不会有不适感。

有什么能够模拟引力

以大质量天体来“模拟”引力当然是最好的,但其实此时本来就是引力无需模拟,一般工程上我们会用圆周运动产生的“离心力”来模拟引力,原理很简单,但却有一点要注意,以为人体有个套视觉和前庭器官在“监督”这个“离心力”是否模拟的足够好,比如圆周运动的直径太小时,前庭器官感受到周围空间位置迅速变化,会有眩晕感,因此模拟重力的设备直径与转速很关键。

一般认为1.5-2周/分钟的速度旋转模拟的“离心力”会比较舒适,2.5-3周/分是上限,长期在这个转速下工作人员会比较容易疲劳,眩晕,如果超过3周/分钟则会极度不适,即使经过训练的飞行员,短时间没问题,但长时间会严重影响工作。

a为向心加速度,一般一半也差不多了(一半重力下工作还是比较舒适的),取值4.9m/s^2,w为弧度,每分钟2周,那么换算成弧度为:

720°/分=12.566371弧度(rad)/分=0.20943弧度/秒

那么R=111.75M

如果要实现0.5倍的向心力加速度,那么需要111米半径的环形工作站以每分钟2周的速度旋转,模拟出来的“离心力”是比较舒适的。

但很可惜我们的国际空间站整个结构也之后所需尺寸的一般(国际空间站最大尺寸也就110M左右,模拟需要222米直径),这也是国际空间站上无法满足这个模拟重力的原因,不过在未来也许将达到这个水平,我们非常期待。因为长期在失重条件下会影响人体各项机能。

引力和“离心力”的本质区别

用圆周运动产生的向心力来模拟引力可以欺骗前庭器官,但却骗不了科学,因为这两者有非常明显的区别,前者所谓的向心力(“离心力”)用电磁力驱动下的旋转所模拟的,并不属于四大基本力之一,而引力则是由质量弯曲时空所产生,它是属于四大基本力之一。

但引力在四种基本作用力中间是最小的,不过有一个好处是可以无限叠加,因此有无数基本呢粒子组成的地球的引力可以强大到留住大气层,创造出生命诞生的环境,最后让我们这帮唧唧哇哇研究人类为什么倒着站着地球“下面”也不会晕的这种话题,更可以继续长大成为像木星一样超级行星,或者恒星,甚至最后成为白矮星、中子星和黑洞,因为引力在这个宇宙中它处在上帝的角色,但它有一个黑暗界的对手:暗能量,在宇宙的头90亿年对决中,引力占了上风,但最近却是暗能量占了绝对优势,它的作用与引力相反,产生斥力,未来的宇宙将会被它拆的七零八落......再也拼凑不起来!

地球人没有离开过地球,在地球形成了一个概念,这就是有上有下,有左有右有里有外。

而且还有重量这个概念。

却不知道重量是引力作用下的结果。

但是在宇宙中这些就没有了。

宇宙往上无边无际。

往下无边无际。

往左无边无际。

往右无边无际。

在宇宙中,有许多新的概念,这些概念地球人很少能够掌握。

地球人看见地球月球漂浮在空中,很稀奇,为什么不会掉下来呢?

(这就是地球人的概念)

地球人没有开窍,他不知道引力是什么,而无时无刻都生活在引力中。

他不知道,宇宙中的任何移动都在另一个作用力下面被操作,没有另一个作用力,是不会移动的。

所以地球,月球附近没有那么大的星体引力来操作,地球,月球,它们就不会往哪里掉,而是遵循着自己的原则运行。

地球上的人站在地球上,被地球吸引,脚都是朝着地球中心,无论在中国,在美国,都是朝着地球中心的。

地球中心就是地球人的下,反之就是地球人的上。90度的一边是左,另一边就是右了。

地球人如果在单杠上吊着,头朝着地球中心,血液就会流向头部,这是地球吸引力的作用,人不能长期这样。这样不舒服。

许多的地球人,思想观念没有突破大气层,他们的观念在大气层下面,一切的思想都禁锢在地球上。

但是总想到外星去和外星人谈天说地。

地球高速度的自转并绕太阳公转,是运动存在,不是漂浮存在。人是被地球引力吸引在地球上,脚下为下,头顶为上。

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