從出生到死亡，我們所有人都生活在地球上，因此我們所看到的現(xiàn)象，掌握的規(guī)律，我們的常識和直覺都來自于地球表面。
那么我們在地球上最常會感受到什么？看到什么？
最直觀的感受就是，站在地面上有上下之分、有方向感，腳踩的大地是下，頭頂?shù)奶炜帐巧希晃覀冋於紩吹奖瓤諝饷芏雀蟮奈矬w下落到地面。
所以我們就從中總結(jié)出了這樣一個規(guī)律：重物勢必會從高處往低處墜落。
這是為何？因為萬有引力的存在，兩個質(zhì)量物體之間會產(chǎn)生引力作用，地球會對它引力范圍內(nèi)的所有物體產(chǎn)生吸引力；
因此在地球上我們可以牢牢的站在地面上，我們的身體器官告訴了我們方向感，有質(zhì)量的物體會在引力的作用下落向地面。
那么地球的質(zhì)量達到了60萬億億噸，如此龐然大物為什么會漂浮在宇宙空間之中，它為什么不會一直往下掉？
其實這個問題并不是個問題，只是我們直覺上的一種誤解。
首先在宇宙真空中，根本就沒有所謂的方向，任何空間位置在物理上都是等效的，沒有所謂的上下、左右、前后之分，方向只是人為規(guī)定出來的，所以地球“往下掉”，這個問題并不成立。
其次我們需要知道的是，物體為什么會發(fā)生運動？
相信你還記得牛頓第一定律，也就是慣性定律，說的是：一個物體在沒有受到外力的情況下，它會一直保持靜止或者勻速直線運動，只有受到的凈力不為零的情況下，物體的狀態(tài)才會發(fā)生改變。
在地球上物體下落到地面是因為這個物體受到了地球給它的引力，而地球在宇宙中的運動狀態(tài)就跟它所受到的力有直接的關(guān)系。
要是地球在深邃的宇宙空間中，周圍沒有任何天體給地球施加引力的話，那么我們就會知道地球受到的力就為零。
那么地球本身就會在宇宙空間中處于靜止，或者勻速直線運動。至于地球會向哪個方向勻速直線運動，這無關(guān)緊要，畢竟在宇宙空間中沒有所謂的方向一說。
但我們知道地球并非處在空無一物的宇宙空間，地球是太陽系的一部分，周圍有著太陽以及除地球以外的7大行星，還有一些矮行星和小天體。
這些天體對地球來說，都會施加引力的作用，但太陽本身的質(zhì)量就占到了整個太陽系物質(zhì)的99.8%，因此地球的運動主要受到了中心太陽的引力影響。
所以說地球在宇宙空間中的運動狀態(tài)并非是靜止或者是勻速直線運動。它受到了朝向太陽中心的引力作用。
按理來說，地球應(yīng)該會被太陽引力拉向太陽，并落到太陽表面，像是一個物體受到地球引力落到地球表面一樣，但真實的情況是：
地球在引力的作用下，繞著太陽沿橢圓軌道運動。為什么會這樣？
因為地球在受到太陽引力作用的同時，它還有一個垂直于引力方向的切向速度。這個速度保證了地球在向太陽中心墜落的時候，一直錯過太陽，不會于太陽相撞。
所以我們可以認為地球其實是在宇宙空間中下落，但下落的方向并非我們認為的南極方向或者是北極方向，而是太陽中心的方向。
為了理解這個問題，我舉一個簡單的例子，這個例子也是牛頓當年做過的一個思想實驗，這個思想實驗叫牛頓大炮，是人類目前發(fā)射繞地衛(wèi)星的理論基礎(chǔ)。
我們垂直朝上發(fā)射一顆炮彈，也就是上圖中綠色的小球，那么這個小球會受到一個朝向地球中心的引力，這個引力會導致小球的速度一直衰減，直到為零，然后又開始在引力的作用下加速墜向地球。
因此垂直發(fā)射炮彈或者是火箭，是無法逃離地球引力的（至少以人類目前的能力是無法辦到的），也無法讓炮彈在軌道上繞著地球旋轉(zhuǎn)。
所以想要讓炮彈繞地球轉(zhuǎn)或者離開地球就需要給炮彈提供一個水平上的初速度，超前發(fā)射炮彈。像下圖中的樣子。
假設(shè)在一個高山上架炮，超前發(fā)射炮彈，炮彈在向前飛的時候，會在引力的作用下往地面上落，如果炮彈初速度不夠的話，那么炮彈就會飛行一段距離砸向地面。如上圖中的a和b。
如果在給炮彈增加更大的初速度的話，當速度達到了第一宇宙速度7.9 km/s，那么炮彈的軌跡就會變成C；
這是因為地球是個球，它有一定的曲率，炮彈只要擁有了足夠的初速度，那么它在落向地球的時候，這個速度就會使得炮彈不斷的錯過地球表面，最終繞著地球旋轉(zhuǎn)。
如果速度再大一點，炮彈的軌跡就會變成D，如果速度再大，達到了第二宇宙速度11.2km/s，那么它的軌跡就會變成E，直接逃離地球的引力控制。
整個過程就和上圖中的一樣，這就是人類發(fā)射繞地衛(wèi)星的原理，火箭先把衛(wèi)星垂直推到足夠的高度，然后火箭會與垂直方向有一個夾角，給衛(wèi)星提供足夠的水平速度，這樣衛(wèi)星就可以繞著地球旋轉(zhuǎn)了。
并不是我們認為的火箭是垂直把衛(wèi)星送入太空的，如果是這樣的話，衛(wèi)星還會因為引力而落向地面的。
炮彈（衛(wèi)星）繞地球的過程就跟地球和太陽一樣，地球也在朝著太陽墜落，但是地球軌道速度保證了地球總是會錯過太陽表面，所以地球不會與太陽相撞。
如果降低地球繞太陽運行的速度，那么地球的軌道就會發(fā)生衰減，它會更加靠近太陽，當?shù)厍虻乃俣茸銐虻停厍蚓蜁邳c落向太陽，與太陽相撞。
如果增加地球的軌道速度的話，那么它會與太陽錯過的越來越多，也就是軌道變得越來越大，會逐漸的遠離太陽。
這就是《流浪地球》中人類把地球帶離太陽系的原理，給地球加速，它就會離開太陽系。
所以總結(jié)一些，地球確實在宇宙中下落，但方向是太陽中心，為什么不撞向太陽，是因為地球有一個很高的速度，保證了地球能夠錯過太陽表面。
