重力对我们世界的影响

朱建军

重力与人类生活的关系密切，人类很早就用重力来度量物体受力的大小.弹簧出现前，杆秤就是人类用来比较物体重量的T具；弹簧出现后，又使用弹簧秤来称重量，同一物体的重力在地面附近的空间里变化甚小，所以在日常生活中可视为常数，这就是把重力用作量力单位的方便之处.由于物体的重力几乎不变，所以伽利略意识到重力加速度也是个常量.伽利略的研究为牛顿的研究奠定了基础.牛顿在1687年发表万有引力定律后，找到了重力的物理根源，从此人类对重力有了较正确的认识，牛顿是通过物体落地和月球不落地这两种现象的对比而得到万有引力概念的.通过万有引力定律和牛顿运动定律，人类终于把力学基本理论以及物体的机械运动弄清楚.按牛顿的观念，重力是一种超距力，牛顿把重力推广到万有引力，从而解释了天体运动的开普勒定律，同时建立了经典力学.地球的吸引作用使附近的物体向地面下落.万有引力是太阳系等星系存在的原因；没有万有引力天体将无法相互吸引形成天体系统.万有引力同时也使地球和其他行星按照它们自身的轨道围绕太阳运转，月球按照自身的轨道围绕地球运转，形成潮汐，以及其他我们所观察到的各种各样的自然现象.

重力加速度通常指地面附近物体受地球引力作用在真空中下落的加速度，记为g，重力加速度g的方向总是竖直向下的.为了便于计算，其近似标准值通常取为9.8m/s在月球、其他行星或星体表面附近物体的下落加速度，则分别称月球重力加速度、某行星或星体重力加速度.在同一地区的同一高度，任何物体的重力加速度都是相同的.重力加速度的数值随海拔高度增大而减小.当物体距地面高度远远小于地球半径时，g变化不大.而离地面高度较大时，重力加速度g数值显著减小，此时不能认为g为常数.距离地面同一高度的重力加速度，也会随着纬度的升高变大.地理南北两极处的重力加速度达到最大.

如果天体物理学的原理失去了作用，地球重力突然消失会造成什么样的结果呢？如果地球引力真的消失了，人、家具、汽车以及那些在你桌上的铅笔和纸张等等都会突然间失去了停留在地表的理由，成了无根之物，开始随处飘浮.更严重的是，开始飘浮的不仅仅是铅笔纸张，还有我们赖以生存的两样更重要的东西——大气与海洋、河流与湖泊里的水，它们同样都是靠地球重力才环绕着地球或留在地表上的.没有了地球重力，空气将逃逸到太空之中，大气层不复存在.月球就是这种情况.因为月球上的引力只有地球重力的六分之一，不能留住空气形成大气层，所以月球上面几乎是真空.没有了大气，所有的生物都将灭亡，所有的液体也都会消失到太空中.总而言之，地球重力消失的那一刻，就意味着世界末日的到来，无人能幸免.

微重力环境下的癌症研究是近年来生物医学领域的一个热门课题.秘鲁研究人员最新发现，果蝇体内的癌细胞在微重力环境下会不再增殖甚至死亡，科学家已经破译了果蝇的全部生命密码.尽管人类的基因比果蝇复杂，但果蝇的基因有60%与人类相同，特别是果蝇使用与人类类似甚至同样的基因生长发育，加之果蝇的生命周期很短，使它成为试验的理想对象.endprint