几天前神舟12号顺利升空,而我国的三名宇航员注入天河和核心舱,这也是我国自主空间站第3次发射任务。在2023年之前已经举行了8次的发射任务,其中有三次货运飞船,4次载人飞船以及“问天”和“梦天”两个实验舱,中国也迎来了属于自己的空间实验室,而大部分人对于三名航天员入驻“天和”核心舱的镜头也是有很深的感触。
这个时候在地面上的一些观众们就非常好奇,为什么航天员不会向下坠,而是失重漂浮在空间站里,这里面的道理是十分简单,也是高中物理课上所学的知识万有引力,提供了向心力。航天员是处于失重的状态,人类在地球上发展繁衍数百万年,已经对于地球上大部分的自然现象习以为常。而最典型的就是重力,在19世纪牛顿就发现了万有引力定律,认为月球高悬空中受的力和苹果从树上坠落地面的力本质上是一样,这也是万有引力定律。
为了能够更好理解月球高悬空中的问题,牛顿曾经提出四维实验被后人称为牛顿大炮。在实验当中展示出一个物体只受到重力的作用,平行飞出它最终的坠落点远近和触发时的初速度是有很大的关系,当高度一定速度越大飞行的越远。假设在一座高山上架起一座大炮,炮弹的初速度很大,导致它的坠落点和出发点之间的距离大于地球的半径。而这颗炮弹一直会处于下坠的状态,那么它就无法落在地面之上。