行星为何绕轨道运行

在贝克海滩多风的开阔地上，杰克手腕一抖，将一个红色飞盘有力地掷了出去。飞盘高高飞起，以金门大桥为背景，然后向下弯曲。索菲尔遮住眼睛，看着飞盘落地，问道：“它为什么不一直飞走呢？”“是什么让它不直接飞向太空呢？”

“重力，索菲！”杰克笑着小跑着去捡飞盘。“但如果我能把棒球扔得足够快，我敢打赌我能让它绕地球一圈！”帕维尔轻敲着她身旁磨损的皮革笔记本。“你实际上比你想象的更接近，杰克。这个想法是我们所说的一切轨道的核心。”

帕维尔的目光短暂地失焦，她仿佛置身于另一个时代。“要理解这一点，你必须回到十六世纪六十年代的英格兰，”她开始说道，“那是一个瘟疫肆虐、思想迸发的时代，有一个人正在思考我们现在面临的同样问题。”阳光明媚的海滩似乎渐渐远去，取而代之的是宁静的英格兰乡村。

“他名叫艾萨克·牛顿，”帕维尔继续说道，声音轻柔。“他不是那种只坐在树下的老头。他是一位才华横溢、性格复杂、专注得令人难以置信的科学家，他想弄清楚宇宙的法则。”在她脑海中，她看到他不是在花园里，而是在书房里努力工作。

“他知道自己是站在巨人的肩膀上，是建立在前人的工作之上的，比如伽利略和开普勒，”帕维尔解释道，“他甚至写信给一位竞争对手，说‘如果我看得更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。’他明白科学是一项跨越几个世纪的团队运动。”

“牛顿提出了一个惊人的思想实验，”帕维尔说，她的声音充满了兴奋。“他想象在地球上最高的山上有一门大炮。如果你发射一颗炮弹，它会落回地面。但如果你发射得更快……更快……再更快呢？”

“最终，你发射得如此之快，以至于它一直在下落，但它却一直没有撞到地球！”帕维尔惊呼道，“这就是轨道！这一个想法开启了一切——这就是为什么我们有用于全球定位系统的卫星、太空望远镜，甚至现在头顶上飞过的国际空间站。”

幻象消退了，他们回到了贝克海滩，咸咸的海风吹拂着他们的头发。“所以你明白了吗，杰克？”帕维尔对她哥哥笑着说，“如果你以每小时一万七千英里的速度扔出你的棒球，它就会像牛顿的炮弹一样——它会一直下落，一直错过，永不停止！”杰克恍然大悟地张大了嘴巴。

“哇！所以月亮也只是……在下落吗？”索菲娅眼睛睁得大大的问道。“没错！”帕维尔肯定地说。“地球绕着太阳转也是一样，尽管太阳的光线需要八分钟二十秒才能到达我们！”杰克难以置信地摇了摇头：“而所有这一切，都由让我的曲线球下坠的同一种引力维系着。”

帕维尔微笑着合上笔记本。“所以，轨道就是快速向前移动和向下坠落之间的完美平衡。”索菲坐直了身子，一个新的想法已经形成。“好的，但是如果引力总是在把一切都拉到一起，”她问道，“为什么整个宇宙不是一个巨大的、被挤压成一团的球呢？”