幾天前神舟12號順利升空,而我國的三名宇航員注入天河和核心艙,這也是我國自主空間站第3次發射任務。在2023年之前已經舉行了8次的發射任務,其中有三次貨運飛船,4次載人飛船以及“問天”和“夢天”兩個實驗艙,中國也迎來了屬于自己的空間實驗室,而大部分人對于三名航天員入駐“天和”核心艙的鏡頭也是有很深的感觸。

這個時候在地面上的一些觀眾們就非常好奇,為什么航天員不會向下墜,而是失重漂浮在空間站里,這里面的道理是十分簡單,也是高中物理課上所學的知識萬有引力,提供了向心力。航天員是處于失重的狀態,人類在地球上發展繁衍數百萬年,已經對于地球上大部分的自然現象習以為常。而最典型的就是重力,在19世紀牛頓就發現了萬有引力定律,認為月球高懸空中受的力和蘋果從樹上墜落地面的力本質上是一樣,這也是萬有引力定律。

為了能夠更好理解月球高懸空中的問題,牛頓曾經提出四維實驗被后人稱為牛頓大炮。在實驗當中展示出一個物體只受到重力的作用,平行飛出它最終的墜落點遠近和觸發時的初速度是有很大的關系,當高度一定速度越大飛行的越遠。假設在一座高山上架起一座大炮,炮彈的初速度很大,導致它的墜落點和出發點之間的距離大于地球的半徑。而這顆炮彈一直會處于下墜的狀態,那么它就無法落在地面之上。
