重力是如何产生的？
电影经常展示宇航员在太空中失重，那么太空中有重力吗？为了解决这个问题，我们必须首先理解什么是重力。简而言之，重力是两个质量物体之间的相互作用。任何两个有质量的物体都会产生引力相互吸引。
重力的大小取决于两个物体之间的距离。越远，引力越弱。这个力的大小也取决于两个物体的质量。质量越大，重力越大。我们可以用一个等式来表示:
在这个方程中，最重要的是常数G，也就是万有引力常数，它的值是。
所以重力非常小。如果这两个物体中有一个质量非常大，和地球一样重，我们只能注意到重力的存在。
太空中有重力吗？
现在让我们来看看这个问题。如果太空中有重力，为什么宇航员会漂浮在太空中？这种现象使人们认为太空中没有重力，甚至有人称之为“零重力”。
这个问题的答案是太空中有重力。回顾一下上面的重力方程，当你从地球表面移动到太空时，这个方程是如何变化的？唯一的区别是你和地球中心之间的距离(r)，所以随着距离的增加，重力会减小，但是重力会改变多少呢？让我们一起做一个快速评估。
地球半径的粗略表示是，有了这个值，一个70公斤重的人将有686.7牛顿的重力。现在假设这个人上升到国际空间站的轨道高度，距离地球中心400公里。将这个距离代入公式并重新计算，这个人会产生608牛顿的重力，大约是站在地球表面时重力的88%。但是从这样的计算中，你会发现太空中有明显的重力。
这里还有另一个证据。为什么月亮围绕地球旋转？答案是:重力。为什么地球绕着太阳转？是的，它是由重力引起的。在这两种情况下，两个相互作用的物体之间有很大的距离，但是重力仍然“起作用”，即使在太空中也是如此。
但是为什么宇航员会在太空中漂浮呢？事实上，它们漂浮在轨道上。如果有一座超级塔进入太空，它们不会四处漂浮。“失重”环境是由人在宇宙飞船或空间站的轨道运动引起的。这才是真正有效的。如果人类受到的唯一力量是重力，那么他们会感到失重。当一个人站在高塔上时，会产生两种力，一种是向下的重力，另一种是塔对人的向上支撑。而宇航员在轨道上，因为只有重力，会导致失重的感觉。
事实上，你甚至不需要进入轨道就能感觉到失重。什么时候重力是唯一作用在你身上的力？假设你正站在大楼顶部的电梯里。由于你处于静止状态，合力为零，这意味着向下的重力与地面向上的支撑力是平衡的。如果支撑力消失，电梯将加速，产生与自由下落物体相同的加速度。在这种情况下，你会掉进电梯里。此时，唯一的力量是重力，你处于失重状态。
最后，人们似乎对重力有着巨大的误解。他们的推理大致如下:太空中没有空气，因此，如果没有空气，就没有重力，所以宇航员在太空中是失重的。这种没有空气/没有重力的想法经常出现在电影中(实际上这是不正确的)。
宇航员返回后会发生什么？
当宇航员重返大气层时，宇宙飞船进入大气层并遇到空气阻力(因为有空气)。让我们从一个简单的尝试开始，通过这个运动的某一点来展示宇宙飞船的状态。
虽然重力可以作用在所有物体上，但当航天器向下移动时，空气阻力也会使其减速。如果人类想安全地呆在宇宙飞船里，那么人类(从接触表面)也必须有额外的力量，例如支持。因此，这不是失重——事实上，由于加速，人类感觉到比正常情况下更多的重力。你很熟悉这种情况，因为在电梯里同样的事情也会发生在你身上。当电梯向下移动时，它也在减速。在这段时间里，你会感到有点沉重，因为地面上的力量推动着你。你并不是真的很重，你只是因为加速而有这种感觉。
蝌蚪工作人员编译自《连线》，译者小昭，转载必须经过授权