怎樣才能避開重力?
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0:07 - 0:10距離地球表面六千多萬光年,
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0:10 - 0:13有一急速旋轉的中子星
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0:13 - 0:15
稱為黑寡婦脈衝星, -
0:15 - 0:19它的輻射使得它的伴星──
褐矮星產生爆炸, -
0:19 - 0:22兩顆星每 9 小時互繞一次。
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0:23 - 0:25在地球上,
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0:25 - 0:28可能你以為自己只是
這場暴力芭蕾的旁觀者, -
0:28 - 0:31但事實上,這兩顆星
正把你拉向它們, -
0:31 - 0:33同時你在往回拉,
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0:33 - 0:37通過萬有引力(重力)
連接數兆公里。 -
0:38 - 0:42萬有引力是兩個有質量的
物體的相互吸引力量── -
0:42 - 0:44任何兩個有質量的物體。
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0:44 - 0:49即是宇宙中任何兩個物體
都具有互相吸引的性質: -
0:50 - 0:52每一個星球、黑洞、
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0:52 - 0:55人類、手機、與原子
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0:55 - 0:57都不斷有互相吸引的力量。
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0:57 - 1:02為什麼我們沒有感受到
從四方八面而來的拉力呢? -
1:02 - 1:05兩個原因:質量與距離。
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1:05 - 1:10最早描述兩個物體引力的方程式
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1:10 - 1:14是出於 1687 的艾薩克·牛頓。
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1:14 - 1:18從那時起,科學家
對引力的了解更進化了, -
1:18 - 1:20但牛頓的萬有引力定律
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1:20 - 1:24在大部分情況下
仍然是相當好的粗略估算。 -
1:24 - 1:25萬有引力是這樣的:
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1:25 - 1:28兩個物體間的引力
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1:28 - 1:30相等於一個物體的質量
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1:30 - 1:32乘以另外一個物體的質量,
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1:32 - 1:34再乘以一個小數目,
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1:34 - 1:36叫做引力常數,
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1:36 - 1:40然後除以兩個物體距離的平方。
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1:40 - 1:43如果你將其中一個物體的質量加倍,
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1:43 - 1:45它們中間的引力會變為雙倍,
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1:45 - 1:47如果將兩者距離增加增一倍,
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1:47 - 1:50引力強度就會等於之前的四分之一。
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1:50 - 1:55你與地球之間的引力
將你拉向地球的中心點, -
1:55 - 1:58就是你所體驗到的重量。
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1:58 - 2:02舉個例,假設你站在
海平面上時的引力是 800 牛頓 。 -
2:02 - 2:04如果你到死海,
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2:04 - 2:08引力的增加很微小,
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2:08 - 2:11假如你爬到珠穆朗瑪峰山頂上,
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2:11 - 2:12引力將會減少,
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2:12 - 2:16減弱的幅度仍然很小。
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2:16 - 2:19走到高一些的地方
會削弱多一點引力, -
2:19 - 2:21但你不能逃避引力。
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2:21 - 2:26重量是由時空曲率變異所產生的──
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2:26 - 2:28空間的三個維度加上時間──
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2:28 - 2:32會因任何具有質量的物體而彎曲。
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2:32 - 2:38來自地球的重力到達距離地表
400 公里的國際太空站, -
2:38 - 2:41幾乎是原來的強度。
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2:41 - 2:44如果太空站固定在巨大的柱上,
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2:44 - 2:49仍可感受到地表引力的 90%。
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2:50 - 2:53太空人感受不到重力,
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2:53 - 2:57是因為太空站一直向地球方向墜落。
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2:57 - 3:02幸運的是,它繞地球飛行的速度
快到足以讓它永遠不會掉落地面。 -
3:02 - 3:05月球的表面
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3:05 - 3:08離地球大概是 40 萬公里遠,
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3:08 - 3:10在那裡的地球引力
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3:10 - 3:14只剩下不到你在地球上
感受的 0.03%。 -
3:15 - 3:18你只會察覺到來自月球的引力,
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3:18 - 3:21約是地球引力的六分之一。
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3:21 - 3:22離得更遠一些,
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3:22 - 3:26地球的引力會繼續減少,
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3:26 - 3:29但不會是零。
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3:29 - 3:31即使牢牢地拴在地球上,
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3:31 - 3:38我們仍受到遙遠天體
和鄰近地球天體的微弱影響。 -
3:38 - 3:42太陽對你施加大概 0.5 牛頓的力量。
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3:42 - 3:45若你距離手機幾米遠,你會感受到
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3:45 - 3:48彼此間有一兆分之一牛頓的拉力。
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3:48 - 3:54這樣就好似仙女座星系
與我們之間的引力, -
3:54 - 3:57該星系在 2.5 百萬光年遠處,
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3:57 - 4:01但其質量大約是太陽的一兆倍。
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4:01 - 4:03談到擺脫重力時
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4:03 - 4:04有個漏洞。
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4:04 - 4:08如果所有環繞我們的質量,
整天地拉向我們, -
4:08 - 4:09地球的引力如何改變呢?,
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4:09 - 4:12如果你深入地下,
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4:12 - 4:16假設你不會被煮熟或壓碎?
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4:16 - 4:20如果你在地心
掏空了一個完美的球形── -
4:20 - 4:22這只是個理論上的假設──
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4:22 - 4:26你就會感受到來自四面八方
同樣大的拉力。 -
4:26 - 4:28因此你就會懸浮及失重,
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4:28 - 4:33只會感受到其他天體的微少牽引。
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4:33 - 4:36你能在這樣的假想實驗中
避開地球的引力── -
4:36 - 4:39但也只能一頭鑽進去想想罷了。
- Title:
- 怎樣才能避開重力?
- Speaker:
- 雷內‧勞費爾
- Description:
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每一顆星星、黑洞、人類、手機及原子都因萬有引力而互相吸引,帶出一個問題是,為什麼我們感受不到不同方向的拉力呢?宇宙有沒有可以完全避開這些引力的地方?雷內‧勞費爾詳細解釋這股逃不掉的引力。
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 04:39
Regina Chu approved Chinese, Traditional subtitles for How far would you have to go to escape gravity? - Rene Laufer | ||
Regina Chu edited Chinese, Traditional subtitles for How far would you have to go to escape gravity? - Rene Laufer | ||
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Helen Chang accepted Chinese, Traditional subtitles for How far would you have to go to escape gravity? - Rene Laufer | ||
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