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极简宇宙史 第6章 感受引力
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驾驭我们宇宙的一共有四种基本作用力,其中引力大概是我们最经常意识到的一种。每次摔倒,每次利用腿部肌肉推动自己站立,每次抬起重物,你都会被提醒引力的存在。
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所有一切都受到引力影响。
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但所有一切也都创造引力,包括你,包括你那悉尼的阿姨每次圣诞送你的水晶花瓶。
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正好说到花瓶,想象一下在小岛上的你身边恰好有一只她送你的花瓶。
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看看它。
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现在让它掉落在一个坚硬的表面上。
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它落下去,成为碎片。
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你可以想象让你收藏的那些花瓶全部落下,在地球上你能想到的各个地方。
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真奇怪,它们总是会落下。打碎。不管在哪里。
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好。
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这个实验不仅处理了你的那些花瓶,还证明了一件事:只要比空气密度大,任何在地球上投下的物体都会落下,牛顿(以及任何头脑正常的人)从一开始就知道这件事。
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那么比空气轻的东西呢?为什么气球可以升到天空而不落下?它们没有感受到地球引力吗?
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它们的确感受到地球引力,但是它们有竞争对手存在。
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当物体被地球往下拖拽时,密度越高的往往会处于越下面的位置。如果比空气轻的物体看上去在往上飞,那是因为它们上面的空气密度比它们高,所以要下来占据它们的位置。如果我们能够看见空气,你就能直观地看到这一现象,可惜你看不见空气,只能看到整个过程的结果:轻于空气的物体被往上推,因为看不见的空气堆积到了它们的下面。引力永远是互相吸引的,它永远让物体掉落,但竞争产生了层次,某些物体不得不往上走,以腾出空间容纳比自己更重的物体。
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明白这些以后,我们可以把地球想象成一个巨大的球体,因为它在自己周围的宇宙构造中产生了陡峭的弧度,所以许多东西粘在了它的表面。你所见到的一切物体都会顺着斜坡滑下,你自己也顺着斜坡滑下,直到地板或者其他什么东西——比你密度更高的东西出现在你下方,防止那些物体、你和其他一切东西进一步下滑。地壳上的岩石比水密度大,因此海洋位于海底坚硬的岩层之上。石头与水比空气密度大,因此大气层位于我们地球表面(岩石或水)之上。
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我们人类,生活在吸附于地球表面约一百公里厚的大气层下。我们比空气密度大,我们不会飞起来。但我们比地面密度低,所以我们能够站在其上。有些时候,一些物体(或动物)能够离开地面,升入天空,但它们需要能量来支持这种行为,往往要不了多久就必须回到地面,除非它们比空气轻,我们从来没有见过比空气轻的动物,如果真有这样的动物,显然结局必然是不幸的。
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那么要是没有地球,所有的一切又会掉到哪里去呢?
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你那热带岛屿上现在正是星期日早晨,你的朋友们在你那次奇怪的意识旅行后天天给你带早餐,而且显然他们对你的故事表现出越来越强的好奇心。一些人甚至怀疑你是不是真的看到了你描述中的东西,其余人觉得晚上睡不着觉,担心太阳的死亡。不幸的是,这些人想方设法要让你不再说下去。看上去他们的确找到了一个办法。
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你睁开双眼。
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空气里的尘埃在早晨的阳光里翻腾舞动,它们一定也感受到了引力,你正浮想联翩,有人来敲你的门。
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“进来。”你一边说,一边从床上坐起身,期待着面带微笑的朋友或许会带来水果和咖啡。
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门开了。是她。你那位住在悉尼的阿姨。
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她身边还有三只大包,里面装满了水晶花瓶,虽然你一直认为不可能,但它们的确比你想在引力实验里打碎的那些还要丑陋许多。
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