宇宙中衛星的運動軌跡為什麼和彈簧一樣？科學揭秘背後真相！

木星

當伽利略在1610年把望遠鏡對準木星時他成為了第一個看到通過彈簧連接在木星上的巨大球體的人。他將每晚木星和球體的相對位置記錄了下來顯示出這些球體越過木星來回移動，就像通過彈簧連接的球體一樣。當然，伽利略看到的是木星的衛星但是將這些衛星的反覆運動記錄下來就形成了正弦波。這種運動在數學上與連接在彈簧上由線性復原力導致的反覆運動是一致的，它也是時間軸上的正弦波。

物理公式

以側面視角把二維投射到一維上在圓形軌道上運動的物體看起來就像在巨大的彈簧上反覆運動，我不是說我們應該把木星的衛星看成是由巨大隱形彈簧連接在木星上的而是在遠處看時，這個數學模型是成立的。這個模型對衛星的運動做出的預測和由於隱形的引力做圓周運動的模型是一樣的，二者在數學上可以相互轉換。

示意圖

木星的衛星不是唯一有多種數學描述的系統，地球上的拋射物和風暴受到地轉偏向力而轉向，而從外界看，風暴和拋射物走的都是直線，只是下面的地面在轉。兩個模型只要小心使用，都能提供對現實的正確預測。

物理公式

而量子現象至少有三種模型它們都提供相同的預測，粒子由散布開的導航波所引導或散布開的概率波坍縮為一個點或粒子探索了所有可能的路徑並在途中與自己干涉。三個數學模型各代表對量子系統中到底發生了什麼的不同理解，鑒於三者給出相同的實驗預測可能它們都沒描述真正發生的事。

數學模型給了我們簡單、易於理解的對於宇宙運作規律的描述，繞行星運動的衛星原子結合形成分子，電子是一團概率雲。。。等等，但我們應當仔細想想該多相信腦子裡的各個模型或是黑板上的或是計算機模擬的模型。

物理公式

木星的衛星是由隱形的彈簧來回拉扯的呢？還是由隱形的引力固定在軌道上的呢？還是說它們走出的螺旋形軌跡其實是扭曲的時空中的直線呢？我們描述世界的方法影響著我們對世界的真相的認知。即使存在其他形成完全不同圖景的同樣正確的描述世界的方法，我不是說我們應該接受錯誤的想法而是我們應當意識到有時一副不一樣的圖景、一副我們從來沒考慮過的圖景，正是我們需要看到的那幅。