本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。
我们都知道,地球时时刻刻都在运动,本身自转、围绕太阳公转等等,住在地球上的我们,也随之运动。
我们身为地球的居民,为什么感受不到这个运动的过程?我们在宇宙中的速度又有多快呢?答案可能超乎你的想象!
我们在宇宙中的速度
想要知道我们在宇宙中的速度,那就需要有一个参照物,不然你的速度是无法衡量的。比如你和你的朋友分别坐在两辆汽车上,这两张车向同一个方向前进同速度前进,此时你们俩如果以对方为参照物,那速度就是0。
为了方便大家直观地感受我们在宇宙中的速度,我们就以现在的空间位置为参考系,来参照我们的速度。看看在地球自转的时候,我们的速度能达到多少?
我们把地球看做一个球体,地球绕着地轴旋转,就像在篮球运动员指尖上旋转的篮球一样。地球每隔24小时就自转一周,地球周长为4万公里左右(赤道的周长),根据运动距离除以时间等于速度的公式,地球自转的速度高达米/秒,超过了音速(米/秒)。
你如果恰好站在赤道上,你就能拥有这样的高速了。除了地球自转之外,我们还在围绕着太阳做公转,具资料显示,地球与太阳的平均距离为1.千万公里。按照圆周长c=2πr来算,地球公转轨道全长9千万公里,公转一周的速度达到了米/秒。
如果在地球上短时间内,从0加速到3万米每秒,没有人能够承受得住这样的加速度。而这还不是人类在宇宙中的最终速度,仅仅只是地球的公转速度而已。比这个速度更快的,是太阳系围绕银河系中心的超大黑洞运动的速度。
太阳系到银河系中间超大黑洞的距离约2.8亿光年,按照这个长度计算,那么太阳系公转的长度就有17.5亿光年左右。而这个距离,太阳系只需要2.21万年就能完成一周的公转。
大家可以用计算机算一算这个速度是多少?(偷偷告诉你答案,约等于70万公里每小时)也就是19万米每秒的速度。地球运动速度这么快,不知道大家会不会头晕。
这一现象,牛顿早在年就给出了答案--万有引力。万有引力的存在,让小质量天体被大质量天体巨大的引力吸引而绕其旋转。
由此我们可以推断,银河系还要围绕着更大的巨型天体做旋转运动,这个规模对于如今的人类来说,还是无法预测的。
人类在宇宙中的速度如此之快,远超音速(12,公里每小时),这么快的速度,按理说人类应该有所察觉。为什么我们生活在地球上,一点感觉都没有呢?这就涉及到我们的初中物理了。
感受不到天体的快速移动
尽管所有事物都在快速移动,可生活在地球上的生物,并没有任何移动的感觉。其中的原理。就像是乘坐高铁的你,感觉不到自己正以数百公里的时速快速穿行一样。
当高铁启动时,坐在座位上的我们会有明显的推背感。这种明显的感觉,是由于高铁加速造成的。高铁一旦加速到公里每小时左右的速度,并且保持这个速度,那坐在上面的旅客就感觉不到自己正以百公里每小时的速度运动了,因为高铁保持着匀速运动。
与高铁保持同速运动的乘客没有做相对运动,所以感受不到速度的变化。这个时候。让他们能确定自己在高速移动的唯一方法,就是观看窗外的风景。
这也就是为什么对于地表上面的人而言,虽然太阳系地球都在做高速的公转和自转,而人类却没有丝毫的感觉。
不过我们依旧可以自豪地对外宣布,人类在宇宙中的速度快到离谱,我们每一个人都有做超人的潜质!
#速度#