重力對(duì)我們世界的影響

朱建軍

重力與人類生活的關(guān)系密切，人類很早就用重力來度量物體受力的大小.彈簧出現(xiàn)前，桿秤就是人類用來比較物體重量的T具；彈簧出現(xiàn)后，又使用彈簧秤來稱重量，同一物體的重力在地面附近的空間里變化甚小，所以在日常生活中可視為常數(shù)，這就是把重力用作量力單位的方便之處.由于物體的重力幾乎不變，所以伽利略意識(shí)到重力加速度也是個(gè)常量.伽利略的研究為牛頓的研究奠定了基礎(chǔ).牛頓在1687年發(fā)表萬(wàn)有引力定律后，找到了重力的物理根源，從此人類對(duì)重力有了較正確的認(rèn)識(shí)，牛頓是通過物體落地和月球不落地這兩種現(xiàn)象的對(duì)比而得到萬(wàn)有引力概念的.通過萬(wàn)有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律，人類終于把力學(xué)基本理論以及物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)弄清楚.按牛頓的觀念，重力是一種超距力，牛頓把重力推廣到萬(wàn)有引力，從而解釋了天體運(yùn)動(dòng)的開普勒定律，同時(shí)建立了經(jīng)典力學(xué).地球的吸引作用使附近的物體向地面下落.萬(wàn)有引力是太陽(yáng)系等星系存在的原因；沒有萬(wàn)有引力天體將無法相互吸引形成天體系統(tǒng).萬(wàn)有引力同時(shí)也使地球和其他行星按照它們自身的軌道圍繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)，月球按照自身的軌道圍繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，形成潮汐，以及其他我們所觀察到的各種各樣的自然現(xiàn)象.

重力加速度通常指地面附近物體受地球引力作用在真空中下落的加速度，記為g，重力加速度g的方向總是豎直向下的.為了便于計(jì)算，其近似標(biāo)準(zhǔn)值通常取為9.8m/s在月球、其他行星或星體表面附近物體的下落加速度，則分別稱月球重力加速度、某行星或星體重力加速度.在同一地區(qū)的同一高度，任何物體的重力加速度都是相同的.重力加速度的數(shù)值隨海拔高度增大而減小.當(dāng)物體距地面高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于地球半徑時(shí)，g變化不大.而離地面高度較大時(shí)，重力加速度g數(shù)值顯著減小，此時(shí)不能認(rèn)為g為常數(shù).距離地面同一高度的重力加速度，也會(huì)隨著緯度的升高變大.地理南北兩極處的重力加速度達(dá)到最大.

如果天體物理學(xué)的原理失去了作用，地球重力突然消失會(huì)造成什么樣的結(jié)果呢？如果地球引力真的消失了，人、家具、汽車以及那些在你桌上的鉛筆和紙張等等都會(huì)突然間失去了停留在地表的理由，成了無根之物，開始隨處飄浮.更嚴(yán)重的是，開始飄浮的不僅僅是鉛筆紙張，還有我們賴以生存的兩樣更重要的東西——大氣與海洋、河流與湖泊里的水，它們同樣都是靠地球重力才環(huán)繞著地球或留在地表上的.沒有了地球重力，空氣將逃逸到太空之中，大氣層不復(fù)存在.月球就是這種情況.因?yàn)樵虑蛏系囊χ挥械厍蛑亓Φ牧种唬荒芰糇】諝庑纬纱髿鈱樱栽虑蛏厦鎺缀跏钦婵?沒有了大氣，所有的生物都將滅亡，所有的液體也都會(huì)消失到太空中.總而言之，地球重力消失的那一刻，就意味著世界末日的到來，無人能幸免.

微重力環(huán)境下的癌癥研究是近年來生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)熱門課題.秘魯研究人員最新發(fā)現(xiàn)，果蠅體內(nèi)的癌細(xì)胞在微重力環(huán)境下會(huì)不再增殖甚至死亡，科學(xué)家已經(jīng)破譯了果蠅的全部生命密碼.盡管人類的基因比果蠅復(fù)雜，但果蠅的基因有60%與人類相同，特別是果蠅使用與人類類似甚至同樣的基因生長(zhǎng)發(fā)育，加之果蠅的生命周期很短，使它成為試驗(yàn)的理想對(duì)象.endprint