地球是我们的家园，46亿年前以来无数生命在这里繁衍生息。然而随着时间的推移和科技的进步，人们越来越多地发现了它所隐藏的秘密，也对其产生了极大兴趣。那么，地球到底有多大呢？自从我们出生以来，人类就一直在寻找地球的秘密，从地球上所有的动植物到所有的元素物质，从微生物到古生物。

此外，随着人类科学技术的进步，地球本身的奥秘也在慢慢被揭开。从19世纪中叶到20世纪末，人类对自己所居住的这个星球进行过无数次探索，但最终还是没有找到适合生存的场所。直到19世纪末，天文学家才发现了这一问题。那时候。通过科学家的计算，人类知道地球是什么时候诞生的，知道地球的结构组成，知道生命的演化，知道地球在宇宙中是什么样子的。

人类进入外太空后,他拍了许多宇宙的照片.然而，人们却没有意识到，这些照片上的景象并非都是真实存在的。有些照片看起来很美，但实际上却是不可能发生的。那么，为什么会有这种现象呢？当我们把太空看作一个空洞的宇宙和一个悬浮的天体时，我们想知道为什么60万亿吨的地球在太空中漂浮而不倒。

在地球上，一切都会“下降”。比如：我们的身体落在水里，就会沉到水底；我们的脑袋落进泥土里，就会沉下去……这些都是很自然的事。但你知道吗？如果你不把东西固定好，它们就会掉到地上；如果你被猎枪击中，飞鸟就会掉到地上。只有当成熟的苹果落在牛顿身边时，牛顿才理解了引力的概念，他解释说是地心引力使所有的东西都落到了地球表面。

由于地球本身有引力，所有的东西都在“下落”，假设地球瞬间失去引力，保护我们的大气层将逃逸，地球表面的一切将被地球的自转和公转“甩出去”，所有的动物、植物、建筑、人类，甚至海水都将消失在宇宙中。

那么什么是重力呢？地球为什么会有引力？ 如果使用“镶嵌图”，地球引力是由自身质量引起的时空弯曲。 地球就像棉花里的玻璃珠，在棉花上形成一个洞，所以玻璃珠周围的棉花变成漏斗形状，在一定范围内的所有东西都滑向玻璃珠。 因为地球是地球上最重的质量，没有任何外力来抵抗向下滑落，所以地球上的一切都受到引力约束。但是由于地球的体积很小（约为100立方厘米），因此重力并不能阻挡下落的物体，而是把它们推到地面上来。这就是我们常说的重力作用。这个作用力叫斥力。牛顿说，质量创造引力。

在太阳系中，太阳是“最重的玻璃珠”，质量为99.86%。 如果将太阳比作地球，那么太阳系中的其它物体就像地球上的生物。 太阳表面有一层厚厚的大气层——大气，这层空气可以使太阳光不经过任何反射而直接射向地面，从而达到最大限度地提高太阳能利用效率、降低对能源的需求的目的。 太阳的质量发挥着巨大的引力,吸引着周围的所有天体.

像银河系这样的星系数不胜数。虽然太阳系离银心有26000光年，但它的质量是太阳的8000亿倍，因此，尽管太阳系如此之大，如此之远，它仍然被银河系所吸引。

有人可能会问，为什么人类的脚已经地球了，而不是不断地“坠落”，地球就没有“粘”在太阳上呢？ 但是绕着太阳转？ 答案显然不是这样的。地球一直在不停地转动着，而且越来越大、越来越快、越来越热。这一切到底是怎么发生的？是什么原因导致了这种现象呢？这是怎么回事呢？ 会不会是地球离太阳越来越近，而我们还没有注意到呢？

事实上，不仅地球没有离太阳更近，而且太阳系也没有离银河系更近。 由于引力的作用，地球与太阳之间的距离几乎是恒定的，否则如果引力持续存在，地球就会变成"尘埃"。 那么这种力究竟是什么？我们知道，万有引力中最主要的就是斥力，而斥力又分为向心力和离心力。 牛顿大炮可以用来解释为什么地球绕太阳在一个固定的轨道上旋转。

牛顿大炮是着名物理学家艾萨克·牛顿的思想实验。 他用想象力解释行星运动的动力来源. 牛顿假定，如果加农炮是从一座非常高的山上发射的，它就会直接离开地球，没有引力和阻力。 如果引力存在，炮弹的飞行轨迹应该是抛物线。 但是，当重力消失后，炮弹却无法再返回原来的位置。因为它不能像子弹那样高速地射向地面。所以炮弹只能以一种缓慢的方式飞回空中。 炮弹的初速度越快，飞向地面的时间越长，炮弹的初速度就越慢，坠落速度也越快。

发射的炮弹被地心引力从远离地球的直线改变为环绕地球的曲线，但由于初速度而不是下落，它处于可以正好避开重力但不是完全避开地心引力地心引力位置。 在这一点上，炮弹会像狗一样绕着地球转。 这是因为在我们周围空间存在着一种叫做“引力”的东西。当你把它施加到物体上时，物体将受到这种力量的作用而产生相应变化，使其保持静止或匀速圆周运动。 恰好使炮弹绕地球旋转而不掉落或飞出的速度是宇宙中的第一个速度。

如果初始速度过高，炮弹将以椭圆形轨道绕地球运行。 这是因为在这种情况下炮弹与地面之间的摩擦力是很小的。当弹丸离开地球时，其自身所具有的重力也将全部消失。因此，炮弹不会被抛出去。所以它没有任何危险。 如果初始速度大一些，炮弹就能脱离引力飞向外太空。 能够离开地球的速度是第二宇宙速度。 但是当它飞离地球后，会受到太阳引力的影响，但是如果这个速度足够快，可以“抵消”太阳的重力，那这个速度就是宇宙的第三个速度。

也就是说，如果科学家们想发射一颗绕地球运行的卫星，他们必须精确地测量第一个宇宙的初速度。 如果想发射一颗绕着太阳旋转的人造行星，就需要达到第四宇宙速度；要发射一枚能够环绕月球运行的深空探测器，则需达到第五宇宙速度。 要发射航天器去探索火星，你需要达到第二宇宙速度，发射探测器飞出太阳系，达到第三宇宙的速度。

如果仍然很难想象，使用较小的示例可能更直观。 如果你掉进一个有陡坡漏斗形的大洞里，想直接爬上去，你就会因为引力而又掉进洞里。 但是如果你把自己放在上面，然后再慢慢往下移动，那情况就不同了。在向下运动过程中，重力对人体产生一种向上推动的作用。这种作用力使人能够保持一定的高度。 如果你在漏斗坑内转圈，它就会螺旋上升。 但是，如果你跑得太慢，你还是会摔倒，会更快，但速度不足以抵消引力，你会不停地旋转，无法爬起来。 如果你跑得足够快，你可以从坑底跑到外面。

月亮为什么绕着地球转? 地球为什么绕着太阳? 行星和卫星是怎样形成的?"太阳系有多大呢？它能绕我们转一圈吗？它在什么时候离开了我们？离地面有多远?"这些问题一直困扰着人类。 为什么太阳系绕银河系转? 都是因为它们各自的运动速度刚好足以抵消引力，所以它们既没有脱离运动轨道，也没有完全被引力挡住。

由于引力的大小是由物体的质量决定的，我们必须先知道地球的质量，然后才能估计宇宙速度的速度。 那么，你有没有想过，宇宙中其他天体的质量也会影响到它们自身的运动速度吗？如果有的话，它的实际含义又是什么？这就是本文要研究的问题。 那么地球的质量是如何计算的呢？

地球的质量有多难，天秤座？

200多年前，人类的自然科学发展了一定的基础，当时人们早就测量和计算了地球的半径和表面积，也计算了地球的体积，但没有人计算地球的质量。 直到19世纪初，科学家们才开始研究地球的物质组成及其分布情况。在那个时候，人们只知道质量是衡量物体大小的物理量，而不了解它的具体数值。 由于当时计算质量的公式是密度乘以体积，地球的结构太复杂，无法知道地核深处结构的密度。 因此，为了了解地球的质量，我们必须找到新的方法。 牛顿发现了万有引力，受到了高度的期待。

牛顿发现，“任何两个物体都互相吸引，它们引力的大小与它们质量的乘积成正比，与其中心距离的正方形成反比。” 但在实际生活中人们却不能很好地理解这一结论。牛顿认为一个人的体重等于他所坐的船重量的1/3，而另一个人体重则等于他们自身质量的2倍。 因此，由于两个物体之间缺乏重力值引力数值数值套入公式计算地球质量的尝试失败了。

然后，法国科学家布格尔爬上高山，用“铅垂线法”计算了高山和铅球之间的引力，目的是填补牛顿构思中的空白，然后计算地球的质量。 在他看来，如果把地球看作一个球体的话，那么重力就会与质量成正比，这就是牛顿提出的万有引力定律。这一理论后来被广泛地应用于天文学、物理学等领域。 但是，测量地球质量的希望再次破灭，因为高山和铅球之间的引力太小，风和其它因素严重影响了数据结果。

预言说人类永远不会知道地球的重量. 因为，在我们的肉眼看来，宇宙间根本就没有什么东西是绝对不可能被测量出来的。所以，我们只能通过对一些简单物体的重量进行测定来判断它是否有意义。 但没过多久，科学家亨利·卡文迪什（HenryCavendish）就发明了一种扭秤，打破了寓言。

据科学家计算，地球的质量约为每公斤5965x10平方米，即60兆吨。 如果没有电子秤或类似的东西，科学家是怎么得出这么大的数值的？ 这还得从古希腊时代算起。那时候，古希腊人为了测量一个物体的重量，就用一种名叫“阿基米德杠杆”的工具来度量它的长度和宽度。 更令人吃惊的是，早在200多年前的1798年，英国科学家亨利·卡文迪许就对地球的质量进行了“称”。 但是，“召唤地球”并不容易，他是当时最有影响力的科学家，花了近50年才做到这一点。

“称地球”是当时科学家最感兴趣的谜题之一，亨利·卡文迪也被它所吸引。 1750年，当他听说剑桥大学发明了一种测量引力的新装置时，他特意去学习。 在这一年，他获得了牛顿第一定律和万有引力规律方面的知识，并开始着手研究如何利用这些知识来测量物体之间的距离。经过一段时间的摸索，他发现用肉眼观测非常困难。 经过研究，亨利·卡文迪设计了另一种测量引力的方法：把一个“哑铃”挂在两条丝线上，两个重量相等的小球相互靠近，“哑铃”在重力作用下旋转，导致细线扭曲，扭曲的程度反映引力。

原则上，从这一原理得出的值已经可以证明是地球的引力，这导致了数值计算，以获得地球的质量大小。 但是由于细线太小，细线的扭动程度几乎是肉眼看不见的。 这让亨利·卡文迪非常苦恼。因为他一直想做一个微小物体来测量其密度和体积，却始终没有成功。直到有一天，他发现了一个小小的“磁石”。 直到亨利·卡文迪在一次郊游中看到两个孩子在镜子里反射太阳光，镜子里反射的光点在阴影中不寻常地清晰可见，亨利·卡文迪才受到启发而修改了他自己的引力装置。

回到实验室后，亨利·卡文迪在细线上安装了一个小镜子，当细线扭曲时，镜中反射的光点按相应的刻度尺移动，移动到细线扭曲的地方。 为了解决这个问题，他设计制作了一种可以自动调整角度的装置——磁环。通过实验发现，使用这种装置后，读数误差大大降低。这使得装置更加稳定可靠，并且易于操作。 小镜子大大提高了设备的灵敏度. 亨利·卡文迪随后以其他方式改进了该仪器，以确保数据测算的准确性，该仪器被称为"扭曲天平"，在能够测量引力之前一直得到改进。

在1798年，67岁的亨利·卡文迪(HenryCavendy)使用扭秤计算引力，然后根据牛顿万有引力的定律，计算出地球的质量，从而解决了一个困扰人类数百年的难题。 在他之前，没有一个人能精确地测定出所研究对象的实际质量；在当时，他是公认的世界上最伟大的科学家之一，被称为“现代物理学之父”。 他也因为是第一个测量地球质量的人而被称为“地球的第一人”。

“天上一天，地下一年。”这是真的吗。在古代传说当中，人们常常说天上过了一天，地上已经过了一年。以此来拉开“神仙”与“凡人”之间的差距。时光更迭，如今宇航员们走入太空，而宇宙神秘的面纱终于缓缓掀开。

天宫空间站距离地面整整有四百公里的高度，而他们绕地球一圈仅仅需要九十多分钟。这就导致了，他们一天能够连续看16次日出。因为人体早已经适应了日出而作，日落而息的生活方式。一天当中看十六次日出，总不能一天都连续睡16吧，那么航天员们是如何安排自己的工作和学习时间的呢？

其实在中国空间站的核心舱设计之初就考虑到了这个问题，所以中国空间站的核心舱非常大，而且有着完备的内部配置。

就功能分区而言，核心舱里面包括生活区、盥洗区、休息区、锻炼区等等。而且核心舱真的是“寸土寸金”，毫不夸张来讲，这核心舱真的是寸土寸金，这里面的一小片地方造价就堪比一艘航母。

因为太空毕竟不比地面，光是一天要看十六次日出就让人难以适应。这种情况下，宇航员只能依靠自己的生物钟来自行调节作息时间。

好在为了提高宇航员们的生活质量，空间站内部还配置了无线网络，这样也方便他们日常生活，与此同时他们也可以在太空当中实时跟进地面的最新消息。

言归正传，最近有媒体报道，在最新的采访视频当中，女航天员王亚平看起来比在地面的时候更加“年轻了”。这时候可能有的小伙伴会说：“人家注意保养呗，这有什么奇怪的。”

但是翟志刚和叶光富也看起来年轻了许多，三人的皮肤也变白了不少。难道是因为地面与天上的时差，这才导致了这种航天员集体变年轻的现象？那按照这样的话，太空医美的这个项目，是不是指日可待了。

航天员王亚平针对网友的疑问进行过专门解答，原来太空没有重力的影响，物体处于失重的漂浮状态，人衰老的一大症状是“皮肤下垂”，而在太空当中，因为失去了重力，所以人衰老的速度会减慢，所以航天员在太空中会看起来比在地面上“年轻不少”。

再加上他们长期在核心舱内生活，没有接触紫外线，这也让他们看起来皮肤更加白皙，气色会显得更好。

既然航天员都这么说了，那太空失重的环境果然能够减缓衰老。那么随着的发展，是不是也能小小期待一下“太空医美”的这个项目，毕竟仅仅在空间站核心舱里面呆着就能让自己变年轻，何乐而不为呢！

大家先别急，先看看这“太空医美”的这个副作用，再做决定。

仅仅在空间站核心舱里面呆着，就能减缓皮肤衰老的速度，还能让自己皮肤变得白皙有光泽，听到这里很多人是不是都心动了，别急，看看这长期处于失重状态下的“副作用”，再做决定。

曾经有医护人员对返回地面的航天员进行身体系统的全方位检查，而检查结果却让这些医护人员大吃一惊。

原来是因为长期处在失重状态下，航天员身体内部的血液开始倒流。“血液倒流”会引发各种身体发硬，头晕脑胀、颈部静脉曲张、头疼等等仅仅只是“开胃小菜”。

失重环境对人体带来的危害是非常大的，在失重环境下，人体骨骼当中的钙元素会加速流失，而且还会引发骨质疏松和肌肉萎缩等问题。

为了保障航天员的生理机能能够正常运转，空间站核心舱内部有一个专门的锻炼区，这里面配置了大量的运动机械装置，堪比一个小型的“健身房”。

如果疏于锻炼的话，很可能他们回到地面之后连简单的行走都成为问题，甚至需要做专门的“康复训练”。

抛开这些问题，失重环境还会让身体内脏之间的相互力消失，人体内部猪倌呼吸、消化和循环、排泄的自主神经系统出现紊乱，引发各种不适症状。

看到这里，还有人会为了让自己看起来更年轻而去体验“失重环境”吗？如今我们明白失重环境下会对人体造成这么多的危害，但是航天员依然克服了这些，并且出色地完成了任务，每一位航天员都是值得尊敬的英雄，向他们致敬！

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