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你需要走多远才能逃离万有引力?- 雷内·劳费尔

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    距离地球表面
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    六千光年的地方,
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    有一个快速旋转的中子星,
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    它名叫黑寡妇脉冲星,
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    它向互绕彼此旋转的棕矮星
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    每隔 9 个小时发出电波。
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    当我们身处于地球时,
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    你会觉得自己只是
    星星狂放芭蕾舞的观测者,
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    其实,这两颗星都向你施加引力,
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    而你正在努力挣脱,
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    相距几十万亿公里的你们
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    被引力所联系起来。
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    引力是两个有质量的
    物体之间所产生的吸引力——
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    任何两个有质量的物体间都存在。
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    即宇宙任一物体都吸引其它物体:
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    每一颗星星、黑洞、
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    人类、智能手机和原子
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    都在持续不断地吸引其他物体。
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    为何我们觉察不到
    自己被拉向几十亿个不同方向呢?
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    有两个原因:质量和距离。
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    最初描述两个物体之间引力的公式
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    是由艾萨克·牛顿在 1687 年所写。
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    此后,科学家们对引力的了解
    又深刻了许多。
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    但是牛顿的万有引力定律,
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    在多数情况下
    仍是有效的粗略衡量方法。
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    这个公式这样的:
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    两个物体间的万有引力
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    等于一个物体的质量
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    乘以另一个物体的质量,
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    再乘以一个很小的数值
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    叫做万有引力常数,
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    再除以两个物体间距离的平方。
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    若将其中一物体的质量变成两倍,
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    那么它们之间的引力也会变成两倍。
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    如果它们间的距离变成两倍,
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    它们间的引力就只有
    原来的四分之一强度了。
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    你和地球间的万有引力
    把你拉扯向它的中心,
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    你所感知到的这种力量
    就是你的体重。
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    假设这个力量有 800 牛顿,
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    这是当你站在海平面上的情况。
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    如果你去死海旅游,
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    重力会增加一点点百分比。
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    如果你爬上了珠穆朗玛峰顶端,
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    重力会减少微不足道的一点点。
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    你爬得越高,重力影响会减弱一些,
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    但它不可能消失。
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    引力是由时空扭曲所产生,
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    时空,即是 3 维空间加上时间——
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    它在拥有质量的物体周围弯曲。
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    地球的引力能延续到国际空间站,
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    虽然空间站距地球 400 公里之外,
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    但地球对其引力几乎是原本的强度。
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    如果空间站被固定在一根
    巨大的柱子上,
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    你还是会感受到
    与在地面上相比
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    百分之九十的引力。
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    宇航员之所以感受到失重,
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    是因为空间站
    被地球的引力持续拉扯。
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    所幸它一直在快速旋转,
    所以不至于撞向地球。
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    当你去到月球表面,
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    距离地球 40 万公里外,
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    你所感受到的地球万有引力
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    已经不足原来的百分之 0.03 了。
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    你唯一能感觉到的引力来自于月球,
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    而月球引力只有地球的六分之一。
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    当你离得更远时,
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    地球对你的引力会持续减少,
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    但不会降为 0。
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    虽然我们被安全地栓在地球上,
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    但还是会被遥远天体
    和我们周围的物体所吸引,
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    太阳对你产生 0.5 牛顿的引力。
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    如果你在距离你的手机几米之外,
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    你会感受到相互间几皮牛顿的引力,
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    相当于你与仙女座星座之间的引力,
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    仙女星座
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    距离我们 2.5 百万光年,
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    但它却比太阳庞大一万亿倍。
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    其实,想要逃避引力
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    是有方法的。
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    如果周围所有的质量都在拉我们,
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    若我们挖洞进入地球深处,
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    地心引力会如何变化呢,
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    假设你在地下不被烤焦或被压垮的话?
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    如果你在地球的中心挖一个,
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    假定地球是一个完美球形,
    虽然它不是——
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    你会感受到来自各个方同等的引力,
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    你会悬在空中,进入失重状态,
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    其他天体对你产生的作用
    则几乎可以忽略不计。
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    所以只有在这样的思维实验当中——
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    钻到地心,才能逃离地球万有引力。
Title:
你需要走多远才能逃离万有引力?- 雷内·劳费尔
Speaker:
雷内·劳费尔
Description:

观看完整课程:https://ed.ted.com/lessons/how-far-would-you-have-to-go-to-escape-gravity-rene-laufer

每一颗星星、黑洞、人类、智能手机和原子都在持续不断地被对方的万有引力所吸引。所以,为何我们没有感觉到自己被拉向几十亿个不同方向呢?在这个宇宙中,有任何地方能使我们远离这种引力吗?雷内·劳费尔向我们详细讲述了万有引力的不可逃脱性。

课程讲解:雷内·劳费尔,动画制作:TED-Ed。

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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:39

Chinese, Simplified subtitles

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