在地球上,所有的物体都会受到地心引力的作用。而在太空中,人造卫星也都是受到地球引力作用而环绕地球运动,即便是远在38万公里之外的月球也不例外。那么,需要在距离地球多远的地方,才不会有地球引力呢?关于这个问题,需要知道引力的产生机制,以及引力的作用范围。
根据牛顿万有引力定律,无论一个物体离地球多远,都会与地球产生引力作用。因为在万有引力定律公式中,引力与距离平方成反比。因此,引力被视为超距作用,无论一个物体在多远的地方,地球都会瞬间给它施加一个大于零的引力,地球引力不会消失。不过,广义相对论则从另一个角度来描述引力。在爱因斯坦看来,引力不是瞬间产生的超距作用,而是空间几乎效应。
在没有任何物质和能量的空间中,空间结构是平坦的。但如果有物质在空间中,空间结构就会受到弯曲。在这种弯曲空间中,其他物体,甚至就连光的运动轨迹都会受到影响,这种几何效应表现出来就是引力作用。广义相对论进一步预言,引力作用的速度不是无限快,而是正好为光速。那么,究竟是哪个理论描述的引力现象更符合实际呢?事实证明,广义相对论更符合观测结果。星光偏转、引力透镜效应都能证明空间发生了弯曲,而且弯曲程度与广义相对论的预言完全一致。
另外,引力波的直接发现也证明了广义相对论的正确性。如果引力是超距作用,那么,空间中也就不会泛起涟漪产生引力波。而且引力波的速度就如广义相对论预言的那样,正好为光速。因此,在距离地球足够远的宇宙中,完全不存在地球的引力,因为地球的存在时间和光速都是有限的。