如果从太空上看地球，地球好像是飘在太空中一样。曾经有很多探测器在太空中拍摄过地球的样子，我们来举几个例子：

1972年12月7号，美国阿波罗17号在前往月球途中，回头朝着地球拍摄了一张名为“蓝色弹珠”的照片。

1968年，阿波罗8号在绕月轨道上朝着地球拍下了一张名为“地出”的照片。

2017年10月2日，探测器OSIRIS-REX在距离地球500万公里的位置，朝着地球和月球拍下了一张全家福。

1990年2月14号，旅行者1号在距离地球64亿公里外朝着地球的方向拍摄了一张照片GdTrDAk，这张照片被命名为：暗淡蓝点，只有0.12个像素点那么大。

无一例外，地球都是飘在太空当中的。要知道对于地球上的人而言，我们始终能够感受到一个“向下”的力，这个“力”和我们自身的体重有关。这个“力”牢牢地把我们按在地面上。一个普通人的体重一般都在100公斤以下，能超过100公斤的人可以说是很胖了。而如今全球人口达到了70亿，如果每个人都按照100公斤来算，那全球人口满打满算也7000亿千克，这算下来就是7000亿吨。但是，地球的重量足足达到了60万亿亿吨，比全人类总重量还要高10多个数量级，那为什么地球可以飘在太空中，不会向下坠？

要了解这个问题，我们首先要从牛顿说起。牛顿可以说是现代科学的奠基人，他的主要成就是力学的三大定律和万有引力定律。其中，万有引力定律告诉我们宇宙万物遵循的法则实际上和地球上是一样的，统一了太空和地球上的动力学规律。而力学三大定律则是物理力学这部分的基础。通过牛顿的理论，如果物体不受力，或者合力为零的时候，应该是呈现静止或者匀速直线运动的。在地球上，人会受到地球的引力，所以当人跳起来时，会受到地球的引力和地球自转向心力的共同作用，这两个力的合力方向是竖直向下的。因此，人类始终会感受到一个“向下”的力，地球上的物体的受力情况也是如此。人们看到万物会向着地球表面下坠，在常识中就形成了万物都会“向下坠”的谬误。

我们再来看看地球的情况，并没有任何的力拽着地球向下坠。地球受到的是太阳的引力，如果要细扣一些细节，那么地球还会受到月球的引力，以及太阳系其他天体的引力，但这些引力与太阳引力相比就不算什么。地球由于具有一定的初速度，所以地球是绕着太阳做椭圆轨道的运动，太阳在椭圆上的一个焦点。所以，通过牛顿的理论，我们就会知道，地球并不会下坠，因为它不受一个向下的力，同时它受到的力是指向太阳的。如果非要对地球规定一个“向下”方向，那这个方向应该是朝向太阳的，如果地球的速度降到0，地球就会“下坠”到太阳里。

类似的现象在地球上也有，地球上的物体如果速度达到7.9km/s，就可以绕着地球转，这就好像地球绕着太阳转是一回事，卫星和探测器的原理就是如此。

牛顿的力学理论和万有引力定律被我们称为经典物理学。而物理学到了近代发生了天翻地覆的变化，如今关于引力的主流日夏养花网看法是来自于爱因斯坦的广义相对论。我们也可以从爱因斯坦的广义相对论来理解一下：为什么地球看起来是飘在太空中的？

爱因斯坦在狭义相对论当中，统一了时间和空间，他认为时间和空间应该被并成为时空，而人类就生活在一个四维时空当中。在广义相对论当中，爱因斯坦对这个狭义相对论又做了进一步的推广，他认为引力并不存在，引力现象的本质是时空的弯曲。

月球绕着地球转，是因为地球压弯了周围的时空，地球是沿着时空的“测地线”在运动。这里的“测地线”指的就是两点之间的最短距离。

同样的，地球绕着太阳转，实际上是因为太阳压弯了周围的时空，地球沿着测地线在运动。也就是说，得球某种程度上是在走四维时空中的“直线”，它是符合牛顿第一定律的阐述：地球并不受力，只是在匀速直线运动而已。从我们的视角中，它的轨迹是椭圆而已。所以，从相对论的角度，空间的弯曲并没有使得地球向下运动的趋势，同时也没有任何的力促使地球向下运动，地球也就不会下坠。

我们常看到许多宇宙的图片，在这些图片中，这些天体似乎都是悬浮在宇宙当中。所以，就给人一种错觉，好像天体都是飘在宇宙当中。那事实真的是如此吗？

这其实是对于物理规律掌握得不够清晰造成的，天体之所以看起来悬浮在宇宙中，并不是说有“神秘力量”在托着它，而是它自然而然的状态。在物理学领域，每个时代的学者也都在思考这个问题，那具体是咋回事呢？

亚里士多德vs牛顿力学

这里的误会主要集中在对“力”的认识上。在古希腊时代，当时发展出了古希腊哲学，在古希腊哲学中，就存在一个学术分支：自然哲学。

自然哲学研究的是万物的本源以及万物运转背后的规律。自然哲学一直到牛顿时代还在延续，牛顿的时代其实是没有“科学”的概念，牛顿其实是自称自然哲学家的，所以他的著作叫作：自然哲学的数学原理，而不是科学的数学原理。

在古希腊时代，哲学的集大成者是亚里士多德。他自然也会对“运动”和“力”的概念进行一些解释。他认为力是维持物体运动状态的原因，说白了就是物体要运动就需要要有“力”的参与。

他的观念一直统治着整个西方的学术圈，一直到文艺复兴时期，一大批杰出的学者出现，并推翻了亚里士多德的观念，这当中的代表人物就是伽利略和牛顿。

牛顿在伽利略等人的基础上，提出了著名的牛顿三大定律。在牛顿第一定律中，我们知道，力是改变物体运动状态的原因，一个物体如果所受合力为零，那它要么保持匀速直线运动，要么保持静止状态。我们再回过头来看“星球漂浮在宇宙中”的案例，其实我们日常生活会有“东西都往下掉“的感受，本质上是因为我们受到了重力，比如：苹果会从树上掉下来，就是重力导致的。重力竖直向下的，所以我们才会觉得东西都会往下掉。

但是如果我们把目光看下太空，我们就发现，天体所受到的力是来自于其他天体，比如，地球会受到太阳的引力作用，同时也会受到月球的引力作用等。这些“力“的作用和重力不同，不是向下的，所以不会把地球向下拖拽，这些”力“指向的都是引力源。

比如，地球受到的太阳引力，方向是指向太阳的，所以如果地球真的要往“下”掉，那对于地球来说，它的”下“也是朝着太阳的。只不过，由于地球具有一定的速度，所以它没有掉到太阳里，而是绕着太阳转。这其实和发射卫星道理是类似的，卫星就是具有一定的初速度，受到地球引力作用，围绕着地球转。

所以，如果我们从经典物理学的角度来看这件事，我们就会发现，天体不可能往下“掉”，因为没有一个朝下的“力”拉拽它。

牛顿力学vs广义相对论

同样是引力现象，不同的物理学家，其实给出的解释是不同的，上文我们提到的是牛顿的万有引力定律与力学三大定律。不过，现代物理学的支柱是相对论和量子力学。其中，广义相对论对“引力现象”的诠释是不同于牛顿理论的。具体来说就是，爱因斯坦认为万有引力是不存在的，引力现象的本质是时空的弯曲。那为什么爱因斯坦会得出这样的结论呢？

这是因为牛顿在提出万有引力定律时，其实有个假设，这个假设就是时间和空间是绝对的，说白了就是所有的人一秒钟的时间跨度和一米的长度都是一样的，和运动无关。牛顿的这个看法其实很符合我日常生活中的直觉的。

后来，随着科学对于“光速”的研究，他们发现，光速在任何关系惯性参考系下都是不变的。不仅如此，如果把光速的这个特点作为理论的基本假设，我们其实可以利用数学推演出，不同运动状态下，空间和时间都是不同的，说白了就是你的运动状态不同，你看到的一米和感受到的1秒的时间跨度就可能是不同的。

所以，在爱因斯坦的时代，他提出时间和空间并不是像牛顿所说的那样是绝对的。以上这些内容其实就是狭义相对论的一部分内容，爱因斯坦基于狭义相对论进一步推导，就得到了广义相对论，他发现了著名的等效原理。这个等效原理说的就是适当加速运动的参考系和重力场是等价的。通过这个方式，他就统一引力和加速运动的物理学现象。

进而提出，引力的本质是时空弯曲引起的，举例来说，月球绕着地球转，其实是因为地球压弯了周围的时空，而月球是沿着时空遵守着牛顿力学第一定律在运动，我们从三维空间中看，它是在走椭圆轨道运动，但实际上从四维时空中来分析，月球沿着测地线在运动，所谓测地线就是高维时空的两点之间的最短距离。

所以，从广义相对论来理解这件事情，我们其实可以认为天体是被时空的“托着”，它们是贴着时GdTrDAk空的“地面”在运动。

这是个令很多一知半解的人感到困惑的问题。基本的回答是：牛顿的引力理论没错，是你自己对牛顿引力论的理解有误。正是因为牛顿的引力论，地球（和其他星球）才会保持它们的运动状态。

实际上，真正的问题是：什么叫做“下”？

在日常生活中，你觉得上下有明确的定义，那是因为你一脱离地面，失去地面对你的支撑力，就会感到地球对你的吸引力，即重力。因此，你总是有回到地面的趋势。而且如果你没掌握好，这种趋势还会导致你狠狠地摔一跤。你对这种趋势印象非常深刻，于是总结出一条规律：人总是要向下掉落。

其实，你感到的“下方”只是地球吸引你的方向而已，也就是说，总是指向地球的中心。地球是个球，所以地球对面的人，比如说澳大利亚人，他们的“下方”正和你相反，非常于你的“上方”。澳大利亚人会漂在空中吗？当然不是了，他们也被重力吸引在地球表面。

因此，从地球的整体看来，并不存在一个特别的方向叫做“下方”。真正重要的，只是重力的方向，而这个方向在不同位置是不同的。

上下不是个基本概念，了解了这一点之后，再来看星球的运动，就一目了然了。地球受到其他天体的引力吸引，这其中绝大部分来自太阳，少部分来自月球、木星、火星等等。

在这些力的作用下，地球有一个向太阳下落的趋势。如果你愿意的话，可以把太阳的方向叫作地球的“下方”。但是地球并没有落到太阳上，为什么呢？因为地球在运动，太阳的引力刚好作为地球绕太阳公转的向心力。结果是地球以一条椭圆轨道绕着太阳运动，太阳在这个椭圆的一个焦点上。

地球的公转

这不是地球特有的能力，任何物体都可以这样。如果你相对于地球运动得足够快，使得地球对你的引力扮演向心力，你也可以保持不落到地面上。这正是人造卫星的原理。