3。9万米挑战近太空跳伞，依然能回到地球，地球引力范围有多大？

　　在《牛顿哲学原理》中，法国文豪伏尔泰记载在了牛顿和苹果的相关故事，1666年夏天的某一天下午，牛顿偶然见看到了一个苹果从一颗苹果树上掉落下来，由此激发了他的思维，从而提出了重力学说并衍生出万有引力定论。可事实上，尽管万有引力已经成为了现代物理学中的重要定律之一，但至今也没有人能够证明这个故事的真实性。
　　不仅如此，随着人类科学认知的发展和进步，甚至万有引力本身也逐渐受到了许许多多的质疑。尽管这种定律十分符合我们在现实生活中所看到的现象，但在天体研究之中，万有引力似乎还没有达到足够令人信服的高度。尤其是在时空的概念加入之后，相关的定律讨论变得更加热闹。地球引力范围
　　北京时间2012年10月15日，奥地利极限运动员菲力克斯·鲍姆加特纳从距离地面3.9万米的高空一跃而下，成为了世界上第一个挑战近太空跳伞的人。为了此次跳伞行动，菲力克斯和他的团队准备了将近足足七年左右的时间，好在最终的成功证明，所有的努力都是值得的。
　　可在这个过程之中，很多人却忽略了一个问题，处于3.9万米高空跳下，菲力克斯·鲍姆加特纳最终还能够落回地球，那么地球的引力范围究竟有多大？如果说在天体运动之中，万有引力的说法并不准确的话，那么地球的＂影响力＂究竟有多大？
　　不仅如此，为什么地球卫星火箭等天体在不受人为控制的情况下进入地球时，都会与大气摩擦生热导致燃烧殆尽，而菲力克斯却不会受到任何影响？要知道在3.9万米的高空，其实就处于大气层与平流层中间的位置，大气质量以及大气密度都不算低。
　　想要了解这两个问题其实很简单，以菲力克斯和地外卫星的最终结果来看，或许有人会猜测，这难道不是接触面积的原因？其实答案并非如此。尽管菲力克斯与大气的接触面积确实小了许多，但这和摩擦力并没有任何关系。摩擦力本身和材料以及接触面的粗糙程度有关，面积大小对结果根本不会产生任何实质性的影响。
　　事实上，之所以会出现这样的情况，最重要的原因就在于穿越大气的速度不同。研究资料显示，菲力克斯的最高速度大约在373m/s，已经是超音速运动了。可即便如此，也远远没有达到大气摩擦直至燃烧速度的最低要求，也就是1020m/s。这样一来，菲力克斯自然不会与大气摩擦直至燃烧。
　　可地外卫星和地外天体却完全不同，它们自身的初始速度加上地球重力给予的重力加速度，让它们很容易就突破了1020的临界值，燃烧自然也就不可避免。
　　其次就是地球引力范围究竟有多大，完全可以通过天体表象和万有引力定理来推测。牛顿所观察到的苹果以及万里之外的月球，都会受到地球的影响。而万有引力定律也提到：任何两个质点都存在通过连心线方向上的相互吸引力。所以从理论上来讲，地球的引力范围是无穷无尽的。只不过受到质量和距离的限制，地球引力便会逐渐减小。
　　除此以外，太空中并不仅仅只有地球拥有万有引力，任何能够赋予质量定义的物质，都拥有不同程度的引力。在这些引力的相互牵扯和作用下，所以我们才无法感受到其他的行星受到地球的吸引。引力平衡
　　既然引力是无穷无尽的，那么太空中的天体为何没有相互＂集合＂在一起？而地外太空中的卫星以及空间站等等，又是如何能够维持在地球表面运行的。其实答案很简单，那就是寻找足够的力与引力相互对抗。当两个对应方向上的力达到平衡以后，物体自然就会稳定在某一个轨道上，且不会受到外力的影响。
　　万有引力猜想
　　早在1632年的时候，其实伽利略就已经提出了离心力和向心力的初步想法。只不过在那个年代，由于科学发展的限制，伽利略并不知道应该如何描述这两种特殊的力，有关力的方向，大小以及变化就更不用说。好在牛顿以及其他科学家的不断努力，最终离心力定律被证实，而向心力及其定义也出现在牛顿《论回转物体的运动》一文中。
　　在这之后，牛顿苹果的故事暂且不谈，从离心力到万有引力，牛顿花费了足足20年左右的时间，才建立了一个较为完整的力学体系。尤其是在《自然哲学的数学原理》之中，牛顿表明天体以及地球上的所有物体，都存在相互的吸引力，这才是万有引力的真正由来。
　　地球的引力影响
　　到了现代生活之中，卫星以及空间站等人类探测器之所以能够在地球表面稳定运行，其实最根本的缘由就在于＂力的平衡＂。我们在地球上感觉不到地球的转动，但如果放在足够的视野空间内，那就能够看到地球以每秒29.79公里的速度围绕太阳运动，而它自身也在以线速度为466米/秒在进行自转运动。
　　在这样的情况下，当卫星以及空间站被地球＂甩＂出去的时候，自然会出现一个离心力。我们只要让这个离心力和地球的引力达到平衡，且保证卫星以及空间站的运转速度跟上地球的运动，那么卫星稳定在地外空间自然也就不是什么难事。
　　除去对卫星以及空间站的影响之外，其次就是地球与天体之间的相互作用和影响了。这同样容易理解，以潮汐现象为例，其实就是地球和月球之间的引力相互作用下出现的海水周期性涨落现象。
　　那么为什么太阳系中的其他行星和地球没有类似的关系和表现呢？这主要是受到更大引力场的牵制作用。月球围绕地球运动，受到地球的牵制，而地球以及其他行星在太阳系之中，其实就是在不同距离下受到太阳的引力影响而运动，并最终维持了稳定。
　　万有引力与广义相对论
　　从上面的表象阐述可知，万有引力对天体研究的帮助其实是很大的。也正是借助了万有引力的理论数值，人类才能够开启地外探索之路。那么为什么在这样的情况下，还会出现万有引力并不是力的说法呢？一旦这样的说法被证实，我们日常生活中所看到的一切现象，又将用什么样的定义来证明？
　　事实上，在我们的日常生活之中，也就是地球内部的引力定律发生变化的可能性不大。换句话来说，我们将地球引力范围做出分类，那么地表的引力只需要借助万有引力定律就能够解决99%以上的难题；可如果是地外太空的现象研究，那么就要重新理解万有引力的定律。
　　在广义相对论之中，万有引力的说法并不准确，天体运动并不是因为受到了吸引，就像太阳系中的八大行星围绕太阳运动，和太阳本身的引力并没有任何关系，主要是因为太阳将周围的时空弯曲了，所以才导致八大星空在我们认知的同一时空中运动。
　　不仅如此，任何一个有质量的天体附近，都会存在时空的弯曲现象，质量越大，则这种现象的影响范围越广。而又恰好这一表述和万有引力的定义阐述十分接近，所以人们才会将两种不同的物理概念混淆。可事实上，万有引力其实是科学的表象描述，而广义相对论则更加接近事实真相。
　　我们以百步为抵达客观真理的终点距离，那么万有引力则在五十步左右的地方，广义相对论则抵达了八十步左右。至于剩余的二十步，其实主要就是在研究黑洞等特殊天体的时候，广义相对论的描述也并不准确。
　　科学家们曾经预测，想要了解整个宇宙的运行规律，或许要将万有引力，广义相对论以及微观量子力学等结合在一起研究才有可能出现。除此以外，至于未来是否会出现更加令人震惊的科学定律和天体现象，那就只能随着时间的推移走一步看一步了。
　　引力与时空
　　结合广义相对论来看，其实地球引力的范围和影响并不存在极限值就很容易理解，因为时空不存在极限值，所以＂引力＂自然也就不会存在极限值。换句话来说，这就像我们目前所看到感受到的引力，本身就是另一个维度表述中的时空，那么所谓的极限值自然也就不存在了。
　　如果将这一切放入三维空间之中，其实就是整个宇宙空间都充满了各种各样的引力，地球的引力也成了整个空间引力组成的一部分。从这一点继续向下推导，其实也可以说明整个宇宙中所有物体的引力都不存在范围和极限。当物体带着质量出现在这个世界上时，就已经成为了整个世界的一部分。
　　那么我们是否能够找到引力的范围呢？地球引力的范围在宇宙空间中无穷无尽，可另外一个宇宙呢？不仅如此，像黑洞这样的特殊天体呢？这些都是有待考量的。当科学研究到达另外一个高度之后，我们曾经的认知就有必要发生改变。
　　万有引力定律之所以是物理学中的重要定律，是因为它比较符合地球上的客观现象，可如果是到了地外太空探索时，这个定律就只能运用到比较简单的现象上面，无法探查事情的本质。所以，地球的引力范围在理论上是无穷无尽的，但如果真的想要研究引力的延伸和变化，那就必须要结合宏观宇宙中的时空观点结合分析才行。
　　结语
　　其实即便是在对流层之上的空间之中，如果没有离心力的支持，同样会落回地球。只不过在那个时候，由于穿过大气层的速度影响，能否平安归来就说不准了。随着科技的进步，人类高空跳伞的高度越来越高。或许在未来的某一天，这类运动会像蹦极，滑翔，跳伞等极限运动一样普及。
　　除此以外，其实就地球引力这件事情上面，仅从某一个角度来研究问题，都是错误的思维方式。只有将所有现象结合在一起，分析总结出更加符合客观事实规律的定律，才是真正合理的打开方式。如果仅仅凭借现有的规律去推断未知的现象，那么我们最终得到的答案也只会是令自己感到满意，而不是令科学研究满意。