為什麼感覺所有的星球，在宇宙中都是漂浮的？

在日常生活中，我們經常可以看見“漂浮”的現象，輪船在水面上浮動，熱氣球在空氣中懸浮，直升機在空中懸停，而放眼地球之外，人造衛星始終圍繞著地球旋轉，月亮始終圍繞著地球執行，而從我們的角度觀測，它們都似乎是漂浮在空中。如果從宇宙星空模擬圖片或者天文望遠鏡觀測到的所有星體，都是靜靜地處在宇宙中的一個相對固定的位置，也好像是漂浮的，這究竟是什麼原因呢？

“漂浮”的物理含義

“漂浮”從物理學的角度來看，就是相對於觀察者處於靜止的狀態，也就是說目標物體與觀察者在相同的慣性參照系內，理論上都處於相同的運動狀態，或者靜止，或者處於勻速直線運動，或者起點相同的變速運動，而在我們平常觀察的事件中，起點相同的變速運動一般很難遇到，雖然這種運動在我們看來也是和我們相對靜止的。那麼，從靜止或者勻速直線運動來說，按照牛頓第一運動定律，就表明物體沒有受到外力作用或者所受到的外力相平衡，這個物體就有保持原來運動狀態的規律，即表現出慣性。

我們向天空扔一個小球，它最終會經過一個拋物線落到地面，因為它受到了地心的引力。假如我們給它一個非常大的初始速度，讓其達到宇宙第一速度，即每秒7。9公里，那麼它就會在垂直於地表的方向在最高點靜止或者繞著地球做圓周運動，從而實現了漂浮的目的。而在該速度之下，小球就會因地球引力作用向下墜落，這個墜落的過程和漂浮正好是我們感覺上的兩個相反現象，我們就有了“下”和“上”的感覺，其中“下”就是向著引力來源方向。

這樣的情況自然也會發生在宇宙空間中，月球圍繞地球運轉，地球圍繞太陽運轉，其實是和剛才我們高速拋小球的道理一樣，月球受到地球引力作用，地球受到太陽引力作用，而月球相對於地球、地球相對於太陽的運轉速度正好提供了可以和引力相平衡的離心力，使得處於相對平衡的狀態，而是不被引力中心所墜落。

因此從某種意義上來說，宇宙中的星體懸浮，就是星體所受綜合作用力的平衡所致，無論引力是大還是小，只要是平衡，星體就能處於不被引力拖曳進去入引力源的趨勢。

宇宙星體的懸浮

在地球上，我們感覺與懸浮相對的，就是向下的運動趨勢，小球回落地球是受到心的引力，使得我們有了“向下”的概念，我們從高處蹦跳，也是受到地球引力的作用，最終回到地面，也使我們有了跳下的概念。而放眼到宇宙之中，月球受到的地球引力、地球受到的太陽引力，也可以認為對於月球來說，地球引力的方向就是“下”；對於地球來說，太陽引力的方向就是“下”。同樣地，太陽系圍繞銀心運動，對於太陽系來說，銀心的方向即是“下”，而銀河系也繞著宇宙中的一個巨引源在運動，那麼巨引源的方向就是銀河系的“下”，只不過這個引力中心不是一個物體，而是眾多星系群的引力合力而已。

而根據萬有引力公式：F＝GMm/（r^2），兩個物體之間引力的大小與物體的質量成正比，與相互之間的距離成反比。大質量的星體，對外界星體的引力雖然很大，但是如果從非常遙遠的空間來看，這種引力的範圍是有限的，距離越遠，引力衰減得很厲害，當距離達到幾億公里或者以光年計算的話，那麼從該大質量星體與目標物體間的引力來看，可以忽略不計了。當目標物體所受到的引力非常微小，即處於微重力環境之下，那麼這個星體也基本會保持相對靜止的懸浮狀態。

138億年的宇宙大爆炸，給如今宇宙的形成提供了豐富的物質來源，同時也給了物質運動的初始能量，無論是以這些物質為基礎形成的恆星、行星、衛星，還是小行星、星際塵埃和氣體物質，都有了初始運動速度，那麼，以我們觀察者的角度來看，在由質量引發的萬有引力，以及物體初始運動產生的離心力，甚至在暗物質、暗能量的共同作用下，宇宙中的所有星體，都在各種力的作用下，達到了一種穩定的平衡狀態。

我們感覺“漂浮”的侷限性

我們在地球上看一個物體的“漂浮”，其實是緣於與物體墜落的對比形成的一種感覺，我們生活在地球表面之上，相對於在空中的物體，我們就類比性地將物體向地面墜落，即地心的引力作用視為與我們合而為一，從而以慣性思維的方式認為只要是與地球相對靜止的物體，其都處於懸浮狀態，這種認知是非常帶有侷限性的，主要表現在：

忽略了運動的絕對性。小到一個物體，大到一個星體，再擴充套件到星體所在的星系，其實都是處在不斷地運動之中，沒有絕對靜止的物質。只之所以出現懸浮，是以我們自身觀察的角度來看的。

忽略了力的平衡性。從我們的視角出發，肯定非常自然地認為空氣中的物體墜落到地表是理所應當，而“漂浮”是特例，這當然是一種慣性思維，是我們長期生活在地球上的一種思維定勢。其實，任何物質保持相對穩定的狀態，是一種不受力或者受力平衡的結果所致，而在宇宙空間中，完全不受力的狀態是不存在的，雖然距離非常遙遠的星體所受的引力非常微小，但也是存在微重力的環境的，而這個微重力的產生是眾多星體綜合作用的結果。因此，星體的相對穩定，是各種綜合作用力的平衡造成的。

忽略了空間的各向同性。在地球上，我們在地球引力的影響下，認為物體向地球墜落的方向為“下”，在此基礎上人為定義了上和前後左右。而在宇宙空間中，就沒有所謂的上下左右的概念。如果以引力源為參照系，那麼如果人身在引力源之中，就可以理解為向著引力源靠近的方向為下，而這種參照系的方位變化，將會與地球上的完全不同。在另外一種情況下，比如微重力環境，就沒有明確的引力來源方向，我們在這個環境中，就沒有處於主導地位的引力方向，也就失去了可以作為“下”的承載面，宇航員太空漫步中，如果沒有一個明確的星球作為背景，將無法分辨上下左右，只能以自己的軀體方向作為衡量標準；而在飛船之內，只能以飛船的空間佈局作為衡量標準。

總結一下

星體之所以能夠在宇宙空間中“漂浮”，是因為其受到的綜合作用力相互平衡所致，有始終保持運動規律的慣性。同時，由於在宇宙空間中所有星體的周圍都是“虛無縹緲”的空間，沒有了上下前後左右的概念，也就失去了我們在地球上感覺出來的物體“墜落”的參照系統，沒有了墜落，也就談不上“漂浮”，這只是星體的自然狀態而已。