太空是真空，為什么地球大氣卻沒(méi)有被吸走？愛(ài)因斯坦又怎么解釋？

地球有一個(gè)厚厚的大氣層，地表的大氣壓相當(dāng)于每平方厘米一千克力，當(dāng)然在八大行星中大氣層并非地球獨(dú)有，比如金星就有一個(gè)氣壓超過(guò)地球?qū)⒔?0倍的大氣層，從地球的一個(gè)大氣壓到金星的90個(gè)大氣壓，再到“木星”們的數(shù)千個(gè)甚至更高的大氣壓，但真空大氣壓幾乎就是零，這么高壓力的大氣為什么沒(méi)有被真空吸走？

天體為什么能吸引住大氣？

古希臘人認(rèn)為，世界由土、水、氣和火四種元素所組成，四種元素中，土和水比較重，其天然處所在下因而它們有向下的天然運(yùn)動(dòng)；氣和火比較輕，其天然處所在上，因而它們有向上的天然運(yùn)動(dòng)！

這是古希臘人早期對(duì)于物質(zhì)的理解，其實(shí)這也將引力也混淆在內(nèi)了，但對(duì)于引力的概念，一直到1500多年以后的開(kāi)普勒發(fā)現(xiàn)行星三大運(yùn)動(dòng)定律，都還沒(méi)有搞清楚天體為什么是這樣運(yùn)行！在牛頓搞清楚了萬(wàn)有引力后，所有的天體運(yùn)動(dòng)才變得明朗起來(lái)！

而且開(kāi)普勒行星三大定律可以通過(guò)萬(wàn)有引力推導(dǎo)出來(lái)而降格為定理，當(dāng)然這不是壞事，因?yàn)槿祟愓J(rèn)識(shí)了更深層次的科學(xué)！

天體的環(huán)繞與逃逸速度，如何才能逃離地球？

牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力后他就已經(jīng)考慮過(guò)怎么樣離開(kāi)地球了，因?yàn)榈厍蚴且粋�(gè)球體，那么只要以足夠高的速度在地球上運(yùn)動(dòng)時(shí)，其圓周圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的“離心力”就可以等于甚至超過(guò)重力，實(shí)現(xiàn)環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)而不落回地球上！

當(dāng)然現(xiàn)實(shí)是必須在一定高度繞行，否則大氣層產(chǎn)生的阻力會(huì)非常大，無(wú)法保持這個(gè)速度！因此由這個(gè)“離心力”=引力的公式，可以簡(jiǎn)單推導(dǎo)出第一宇宙速度，也就是環(huán)繞速度是理想狀態(tài)下，不考慮大氣阻力的速度！繼續(xù)加大速度則可以達(dá)到第二宇宙速度！實(shí)際操作大都是火箭快速送上高空離開(kāi)大氣層，同時(shí)達(dá)到第一宇宙是速度。

分子運(yùn)動(dòng)論

知道引力和第一宇宙速度，就能明白大氣壓那么高卻不會(huì)逃入太空了嗎？其實(shí)還不行，因?yàn)橹荒苡萌f(wàn)有引力解釋氣體被吸引在地球上不夠直觀，為什么氫氣就容易逃逸，而氧氣則會(huì)留在地球上呢？

十九世紀(jì)是熱質(zhì)說(shuō)向分子熱運(yùn)動(dòng)論的重大轉(zhuǎn)變過(guò)程，科學(xué)界漸漸接受了溫度其實(shí)是微觀粒子的運(yùn)動(dòng)在宏觀的表現(xiàn)，科學(xué)家對(duì)氣體運(yùn)動(dòng)的研究，也了解了我們看到的乖乖的氣體，其實(shí)都在不斷運(yùn)動(dòng)中，而且速度還不��！

氫氧分子的運(yùn)動(dòng)速度

這些氣體在分子因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)速度很高，所以它們都很活潑，而且在地球大氣層中，除了對(duì)流引起的風(fēng)和氣旋等運(yùn)動(dòng)外，還會(huì)受到太陽(yáng)輻射的轟擊，這會(huì)讓它們的原子獲得極高的速度，最終將超過(guò)地球的環(huán)繞速度甚至逃逸速度，慢慢向太空逃逸！地球大氣層中就有一個(gè)逸散層，這里的大氣原子都因轟擊在高速運(yùn)動(dòng)中，所以它們的溫度很高，也非常容易逃逸！

地球上每年都會(huì)因?yàn)檫@種狀況向太空逃逸幾十萬(wàn)噸大氣，當(dāng)然也不需要擔(dān)心某天大氣會(huì)跑光，因?yàn)樵诖艌?chǎng)的保護(hù)下，這個(gè)逃逸量還不足以改變地球的大氣環(huán)境，因?yàn)榈厍虼髿饪偭扛哌_(dá)6000萬(wàn)億噸，而每年從太空進(jìn)入地球的水和其它物質(zhì)也高達(dá)幾十萬(wàn)噸，這些物質(zhì)的其中部分也會(huì)補(bǔ)充大氣，即使不補(bǔ)充，大氣層也跑不光，所以各位還是不必過(guò)于擔(dān)心！

廣義相對(duì)論下的引力與時(shí)空

其實(shí)在牛頓萬(wàn)有引力中解釋地球?yàn)槭裁磿?huì)吸引住大氣，為什么又有大氣從地球逃逸是完全沒(méi)有問(wèn)題的，但對(duì)于普通人來(lái)說(shuō)完全不夠直觀，因?yàn)樾枰�理解一個(gè)天體引力的過(guò)程，但很多朋友仍然無(wú)法理解一個(gè)氣球?yàn)槭裁丛谡婵罩胁粫?huì)散開(kāi)！因此我們?cè)谶@里引用一個(gè)廣義相對(duì)論的引力概念，大家一看就明白了！

1859年法國(guó)數(shù)學(xué)家勒維耶在計(jì)算水星軌道時(shí)發(fā)現(xiàn)其觀測(cè)值和計(jì)算值有一個(gè)每百年38''的誤差，當(dāng)時(shí)以為在水星和太陽(yáng)之間還存在一顆行星，并且將其命名為祝融星，但很顯然不存在這顆行星，所以找尋沒(méi)有任何結(jié)果！