当孩子问「为什么星星不会掉下来」要如何回答？ 第1页

苹果会掉下来是因为万有引力，星星不会掉下里还是因为万有引力。实际上，我们研究天体运动时，万有引力是我们唯一考虑的力。所以不管啥事你都可以赖到万有引力上。

我尽量详细点，或许会有看官觉得啰嗦，敬请原谅。

简单来说，星星不会掉下来是因为受到了来自其他天体的万有引力，星星受到的来自其他所有天体的万有引力共同作用使得星星沿着一个稳定的轨道运动。当然，不是所有星星都会这么稳定。

我们以小见大，考虑地月系统。试想，如果我们生活在木星或土星等其他星球，月球对我们来说无疑算是一个题目中所说的“星星”了吧。那为什么月球这个“星星”不会落到木星或土星呢？原因当然很显然，月球受到了来自地球的万有引力。换句话说，月球被地球“绑”在了附近。那月球月木星之间的万有引力呢？月球与木星之间也是存在万有引力的。这里就涉及到了物理学中一个比较重要的研究思想了，就是整体与微扰的思想。当我们想要搞清楚月球的运动时，我们首先要分析月球的受力，你会发现月球会受到来自地球的万有引力，还受到来自木星等其他星球的万有引力。但你不难发现，地月引力比木月引力大。万有引力与质量成正比，而与距离平方成反比。木星质量是地球的318倍，但地月距离是38.44万公里，而地木距离为6.3-9.3亿公里，所以木月距离大概也是这个数字，毕竟6.2961与6.3区别不大。这就意味着，尽管木星比地球质量大得多，但由于与月球距离过于遥远，木月引力最大也只有地月引力的五分之一。这就意味着我们在研究月球运动时，近似可以只考虑地月引力，而要更精确的求解，可以考虑木星引力。

当然，这个例子并不恰当，因为木月引力与地月引力差距不是非常离谱，还没到可以随意忽略的地步。早知道，应该说冥王星的，翻车了，翻车了。

但你可以看出来，如果我们将上文的木星换成冥王星，冥王星质量只有地球的1/220，其质量比月球还小，只有月亮的1/6，与地球的距离按43亿公里算，冥月引力只有地月引力的大概1/2500000，即千万分之四。我们一般把这种力叫微扰。当然，微扰论是一种很重要的方法论。你说，冥王星凭什么跟地球抢卫星？

因此，由于地球离月球最近，因此，地月引力最大，所以月球只能绕着地球转，而不会落到地球上。

宇宙中其他天体也是，宇宙中的天体质量虽然差距很大，但这跟宇宙中的空旷比起来，便不值一提了。宇宙中的天体彼此距离都非常遥远，遥远到宇宙尺度正常都是光年尺度，光都要走一年，这是何其令人绝望的距离。在这个尺度下，其他星球的距离实在是太遥远以至于他们之间的引力十分微弱，只有最邻近的星球之间的引力才是对这个星球运动影响最大的。

对于星星而言，地球在这里扮演的就是冥王星的角色，而地球离这些星星的距离要更更更更更更更更更更更更遥远，因此，你完全无法担心地球对其他星球施加的引力会把其他星球拽过来，地球对他们的引力太弱，就像大象身上的虱子一样，甚至还比不上，没有感觉。

那么月亮呢，为什么月亮不会落到地球上，或者换个问题，为什么地球不会被太阳吸引到太阳表面呢？

月球在转动，但牛爵爷告诉我们，在不受力或合力为零时，要做直线运动，而有质量的物体都有做维持速度不变的趋势，因此对于圆周运动的物体，它无时无刻不想以当前速度匀速直线运动下去，这就是圆周运动的物体有离心运动的趋势，这种趋势是指沿圆周运动轨迹的切线方向直线运动。但这种趋势仅仅是趋势，这就是圆周运动向心力的作用，向心力是指向圆周运动圆心的力，它可以时刻改变物体的运动状态，即改变物体的速度方向，使圆周运动的物体能时刻变向沿圆周转动。

地月万有引力就是月球绕地球运动的向心力，正是地月引力使得月球可以绕地球转动，如果没有万有引力，或万有引力减弱，就无法克服月球离心的趋势，月球就离地球而去了。所以，即便有万有引力，月球也不会掉到地球上。地球之于太阳也是如此。

从这个角度来看，星星也会受到其中心天体的引力作为向心力绕其中心天体转动。因此，才不会被你拐跑。

如果，我是说如果，有一天月球真的离我们而去，那么他的归宿是什么呢？或者它被其他星球的引力捕获，成为其他星球的卫星或行星——这取决于捕获它的星球是行星还是恒星——就像今天一样。又或者，它从未被捕获，而是一直在宇宙中流浪，一直做匀速直线运动，当然，如果你考虑宇宙是无穷的，那永远不会有天体不会被捕获。

但如果有一个像这样流浪的天体冲向地球，会怎样？如果它的入射角度合适，那他有可能被地球的引力捕获，成为地球的卫星，如果月球同意的话。但很有可能，它会冲入大气层，应该说，这就是星星掉到地上了。这种现象，我们称为流星，这种天体称为流星体。不过不用太担心，流星体很少，而且大部分流星体进入大气层时，会与大气层剧烈摩擦，燃烧殆尽，只有很小的部分掉到地球上，称为陨石，你完全不用担心流星砸到人怎么办，主要是担心也没啥用。

所以啊，星星不会掉下来也是因为万有引力，小朋友有没有对万有引力更了解一些呢？