停止的物体坚持停止，运动的物体稳定运动，是什么让宇航员飘向生命的结尾？
图片修改：Warner Bros 拍照：Alfonso Cuarón，出自电影《地心引力》
该电影在点着咱们对人类实质种种或许的好奇心方面起到了及其重要的效果，电影也使那些无处不在的幻想比在太空漫游显得愈加显着。在曩昔的数年内，电影就像爱好观察员，《火星救援》和《地心引力》协助咱们幻想未来，可是它们也给咱们留下了一些关于它们到底有多精确的疑问。我收到了由此激发了幻想的Troy Stuart，他想知道：
这是我和妻子今晚在看《地心引力》时想到的。【见下图】我的疑问是，当极限被拉伸到挨近极致，并且漂浮在太空中，为什么乔治放松时却逐步飘走？重力在那时是相同的所以应当不成问题。我妻子以为这是由于他们在太空中是以不同的速度漂浮。我以为只需当企图改动方向时质量才会成为一个值得考虑的问题。那么，终究是什么导致乔治在松在钩子时就飘走了？
这是一张关于这样的一个问题的图片。
相片修改：Warner Bros 相片出自Alfonso Cuarón，来自电影《地心引力》的海报
此刻的场景是两位宇航员正通过国际空间站，竭力想要挨近它。其间一个索尤兹模块还在那里，降落伞现已布置好了。Ryan Stone (Sandra Bullock) 和 Matt Kowalski (George Clooney)企图捉住空间站，可是都失利了。Stone的腿缠在了降落伞的索线上面然后捉住了kowalski。但他们逐步发现索线无法接受两个人的分量，所以kowalski解开了自己的绳子飘入了太空，逐步远离stone和空间站。
可是在电影镜头中还有一个问题，正如Troy指出。并且这样的一个问题也分外的简略：它与牛顿榜首运动定律相悖。
相片修改：Warner Bros 相片出自Alfonso Cuarón，来自电影《地心引力》的海报
牛顿榜首运动定律或许是最陈旧的人类已知物理运动定律，停止的物体坚持停止，运动的物体坚持稳定运动，除非有外力效果。一旦stone和kowalski被固定在降落伞绳子上，一旦绳子紧绷，不再拉伸或许是移动，他们应该都以相同的速度朝相同的方向移动。从表面上看，假如他们都坚持着稳定运动，在没有加快也没有外力的情况下，在降落伞绳子上不该该有任何拉力。可是，当kowalski解开绳子时，他依然飘走了。
相片修改：Warner Bros 相片出自Alfonso Cuarón，来自电影《地心引力》中的海报
问题在于，外部也有外力效果。比方来自地球的《地心引力》。有一种很小却不行疏忽的从海拔高处的淡薄大气的阻力。（这便是为什么在低地球轨迹上的卫星需求“偶然提高”，或许它们在大气中脱轨和焚烧。）国际空间站远比stone或kowalski要大得多，因而它也会遭到更大的重力影响。但这些都不重要，由于牛顿第三运动定律，便是告知咱们F=ma的那条，告知咱们，国际空间站的加快运动，和stone以及kowalski都应该是相同的，即便他们的分量不相同。
阻力很风趣，它是由物体的密度、表层区域以及物理巨细决议的，。这便是假如伽利略真的在比萨斜塔进步行了他的铁球试验（两个不同分量的铁球从相同方位落下），他就会发现重的那个球会先落地：与10磅比较，1磅铅的分量只需其10%的重力，但22%的阻力！一个更轻更小的高密度物体比方人，会接受比国际空间站更大的阻力，也因而在轨迹上会更简略减缓速度。
相片修改：Warner Bros 相片出自Alfonso Cuarón，来自电影《地心引力》中的海报
可是不足以引起他们在《地心引力》中表现出来的效果！国际空间站高度的空气密度是很淡薄的，因而kowalski要飘走需求数月时刻。现实上，一个简略的挣扎都或许把他面向航天器，使整个系绳场景失掉含义。
可是还有一些其他问题，假如你把电影海报作为真理，咱们还没有想过这样的一个问题。假如把系绳场景看做是一个纯线性系统，咱们留意到视点要素呢？
相片修改：Warner Bros 相片出自Alfonso Cuarón，来自电影《地心引力》中的海报
咱们来看一看，kowalski间隔stone是有显着的视点的，也同样是间隔空间站的视点。是什么使它在太空中发作呢？除非空间站是在旋转的！即便它只是在细微的旋转，假如一次踏足或许磕碰优先在空间站的重力中心发作（正如电影里那样），会发作什么呢？假如你在一根绳子上面旋转一个球，然后啪的一声弹一下绳子，你会发现球是直线式飞走的。
图片修改：public domain 由WJ百科用户Brews ohare拍照
在太空中，这种旋转可与很慢很慢以至于它在相机镜头里很难不被发觉。可是只需做到以下几点就够了：
1.把绳子系紧。
2.预设置分量更大最终挣断系绳的危险。
3.假如分量行将脱离（比方像kowalski相同铺开），它将脱节自己的惯性，远离被捆绑着的分量。
因而，Troy，你是对的，为了把绳子系紧，咱们的确需求加快，由于人们的分量有挣断降落伞系绳的危险，并且kowalski也能够在解掉绳子后真实向前移动。这种加快能够是受外力影响也便是改动你速度的要素，也能够是旋转运动，也便是能够改动方向的运动。根据咱们在电影里所见，接下来是方向的改动，小小的改动可是足以使电影继续下去。
相片修改：Warner Bros 相片出自Alfonso Cuarón，来自电影《地心引力》中的海报
或许我看电影的办法不是大多数科学家那样的，我不会去寻觅缺点或缝隙或办法来声称，“那是不或许的！”我试着在我的脑海中寻觅一种在物理规律内让它变得或许的办法，并且我以为我现已找到了一种，因而我会继续下去。在《火星救援》中旋转也起到了很重要的效果，并且现实受骗Matt Damon在他的太空服的手上掏了一个洞朝着救援飞去时，我简直想要朝着他喊出来。我不能了解他为啥不把手接近他的质心以更好的掌控自己！
总归，一位像kowalski相同老道的宇航员应该知道要最终做一下挣扎以将自己带入空间站，除非空间站的旋转比相机视点展现的还要激烈，使挣扎成为不或许。可是除非存在某种加快，导致旋转成为仅有一个挑选，他就没有原因飘向逝世。因而这便是解说。或许，有人注重情节、故事和收益高于科学，他们只需求一位没有判断能力的天体物理学家跟从，并给他们一个精确的解说！
参考资料
1.维基百科全书
2.天文学名词
3. Ethan Siegel- forbes- X
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