空氣也有重量，為什麼它不會像石頭一樣掉下來？

假如各位讀者的小孩子問出這個問題來，估計已經一口老血噴出。確實是這樣，地球是有重力的，我們瞭解的一切重物脫手後都會掉在地上，如果在空中停留一會，那估計是被風吹起的，所以有重量的空氣也會如此這般的掉落，但事實上空氣一直都懸浮在我們周圍，供人類呼吸，還能托起熱氣球，甚至還可以空氣動力效應制造飛行器！

但問題是有重量的空氣為什麼就沒有掉落在地面上，不應該是這樣嗎？

關於萬有引力

相傳牛頓根據蘋果落地的現象發現了萬有引力，但事實這個故事你只能講給你家小朋友聽，以教育他注意日常觀察！而事實上，在牛頓發現萬有引力之前，哥白尼的日心說，伽利略對於行星的觀測，當然最重要的還有開普勒的行星三大定律，這些條件的鋪墊非常重要，得以上牛頓以引力將它們統一了起來！

天體之間維繫執行的力和讓蘋果落下的力是一樣的，天上和地下得到了統一，這是有史以來的第一次！天體之間受到的力大小，和它們的質量成正比，與它們之間的距離平方成反比，當然還有一個萬有引力常數，卡文迪許在100多年後才透過扭稱測量出來，不過這是後話，並不影響我們討論問題！

在地球上的任何物體，都可以用這種方式計算，但需要注意的是兩個物體之間的距離指得是它們的之心之間距離，而不是表面之間距離，所以有朋友誤解為兩個靠在一起的球體引力無窮大，因為距離是零嗎！

注意距離取值哦

所以我們站在大地上，引力不是無窮大的，而是跟地心之間的距離為r的一個萬有引力計算等式，我們透過計算，大約每千克物體所受到的重力大約是9。8牛頓，這個力平均的施加在物體的每一個原子上，所以我們舒舒服服的站在了地球上而不至於飄起來！

關於分子運動

每千克9。8牛頓的重力說大不大，說小也不小，儘管我們輕輕一跳就能脫離地面，但卻無法脫離地球的引力，還是會老老實實的掉落地面，不過卻有一個辦法，也就是牛頓當年考慮過如何造出一個環繞地球運動的物體，也就是人造衛星的最初概念！

牛等的人造衛星原理圖

其實挺簡單，只要製造一個速度，它圍繞地球產生的“離心力”等於引力，甚至遠大於引力，那麼這個物體就可以保持軌道執行或者脫離地球引力範圍，在這個呆在地面上還是跑到空中，甚至脫離地球範圍，有一個關鍵的因素是速度！

那麼，氣體有速度嗎？

答案是氣體是運動的，它們具有相當高的速度！關於氣體的分子運動，人類還有一個認識過程，我們簡單來介紹下！

早期對熱物質的認識比較幼稚，我們就不介紹什麼熱質說了，從17世紀開始，皮埃爾·伽桑狄、羅伯特·胡克、伯努利等科學家的研究表明，物質的三態也就是液體、固體、氣體之間的轉變是完全是因為分子之間作用的結果，而且指出氣體的壓力源自於氣體分子間不斷運動並且與容器內壁碰撞的結果！

到了1738年伯努力發表的《流體力學》中提出熱是分子運動的動能，1744年羅蒙索諾夫分子熱運動上補了一刀，他明確提出熱就是氣體分子無規則運動的表現！而19世紀中葉麥克斯韋在克勞修斯的基礎上提出了分子麥克斯韋速度分佈率，而玻爾茲曼則在麥克斯韋的基礎上提出了麥克斯韋–玻爾茲曼分佈！

當然這個分子運動一直到1905年愛因斯坦的布朗運動論文釋出才統一了科學界對於分子運動論的看法！那麼話說氣體分子運動速度到底有多大呢？

氣體分子運動速度

在27攝氏度時，氫分子運動速度為1900米/秒，氧分子速度為480米/秒！大概月球上環繞速度也只需1。8千米/秒，而氫分子在陽光的照射下或者高能粒子轟擊下速度更高，所以可以輕而易舉的逃離逃逸速度只有2。5千米/秒的月球！

但地球強大的引力雖然不能抓住氫，但可以抓住運動速度比較低的氧和氮等氣體，但這些氣體又是不安分的，想要讓它們掉落地面甚至成為液體，固體並不容易，只有像木星那樣的大佬才可以將空氣甚至氫氣牢牢的所在核心周圍，成為金屬氫物質，往外則是液態氫海洋，再往上才是氣態分子氫！

所以空氣沒有掉下來是有原因的，因為地球不夠大佬！