航天員在太空中的失重狀態和在地球上人從高處自由落體的感受是一樣的嗎？

02-17

曾經乘坐過歡樂谷的「天地雙雄」，體驗過從高處自由落體的感受，在下落的短暫瞬間，感受到的是無比的刺激與恐懼，下來後，腿都軟了。中學物理時學過，繞地球高速圓周運動產生的離心力，會產生失重狀態，而在地球上自由落體，也會形成失重。請問這兩種狀態是一樣的感受嗎？太空員在太空軌道上會一直感覺像在從高樓墜落嗎？普通人的身體可以承受嗎？

謝邀。

這兩種失重的感受不太一樣。

做近地面自由落體時重力完全轉化為你的加速度，你的速度是以每秒約10米遞增的，至少你會有速度感，想像一下你正以30米/秒（時速108公里）的速度向下落，這種負擔更大程度上是心理層面的。

而在宇宙空間中的失重事實上是不受力的狀態，你完全感受不到自己的移動，心理上恐懼感小。

當然這裡不討論孤立空間的心理問題等。

應該是類似潛水的感覺，唯一不同的是沒有阻力，航天員在做地面的太空行走訓練就是用游泳池模擬的，你說的跳樓感，也是模擬失重的一種方式，不過有個前提，比方說你在一個沒有窗戶飛機里，飛機失去動力掉下來的時候，你就會體驗到失重狀態，那個應該是最貼近太空失重狀態的，不過，保佑飛機再次拉起來，不然，，，，油價就又要漲了

自由落體即在被扭曲的時空內不受任何阻力，失重和自由落體並沒有差別。

在地球上能感受到差別不外乎3個原因，導致沒有大家想像中失重的靜謐感

1、太空失重是長時間的穩定狀態，而地球上一般感受到的自由落體通常是由非自由落體狀態突然變為自由落體狀態

2、風

3、視覺因素

如果包裹在鐵蛋裡面從高空上丟下來，一段時間內就幾乎跟失重一毛一樣了

其實從中學時起我也一直思考這個問題，直到後來才逐漸明白，其實失重感和失重並不是劃等號的。。！

關於失重感和失重的關係，你可以這樣理解，失重感是在人突然失重情況下，因為身體所受外力（即所受重力與支持力的合力）急劇的變化，導致正在運行的生理系統不能馬上協調於這種變化而產生的生理反應。

也有人把這種失重感更準確的描述為下墜感，這一點我也非常認同。

一個更有趣的問題是，宇航員也是在失重狀態下，玩蹦極的人也會失重，難道宇航員一直都很玩蹦極一樣刺激，一直都會有那種心悸的感覺嗎？

其實，如果理解了我之前所說的「失重感是所受外力急劇變化形成的」，就會對這個問題逐漸明白，宇航員雖然一直處在失重環境中，但他所受外力一直是均勻不變的（當然考慮宏觀上所受地球引力方向的變化應該更準確的說是以宇航員為參照系），所以他不會有身體在瞬時間不能適應突然發生的新的受力環境而產生的生理反應，故而他不會有跟蹦極一樣的感覺。

其實更可以擴展思考一下，蹦極之所以刺激，其實在於身體受外力急劇的變化，而身體不能馬上適應完全失重的環境。但是，如果假設蹦極的繩子可以無限長，其實就相當於跳傘沒開傘前（「讓子彈飛一會」，讓人可以有充分的自由落體時間）而當蹦極者的身體適應了完全失重的環境，他也就不會再有那種難受的的感覺了！（這裡想起劉慈欣的一篇短篇小說《地球大炮》沒看過的有興趣可以看一下哈

也就是說，從身體一開始失重到身體適應了失重的環境，其實是有一段的時間，而我們瞬時失重而產生的難受的生理反應，就被限定在這段時間之內。我把這段時間稱做「失重反應時間」（我自己給取的名字…不知道有沒有專門定義的術語(^_^*)

這樣的話，我們就能理解我們所產生的困惑了～

蹦極和玩跳樓機一類刺激項目一直很難受就是因為，失重的過程很短促，以至於這段時間沒有我們的「失重反應時間」長，也就是說我們還沒來得及適應失重的環境，就被迫進行下一次的失重了，也就導致了我們不能感受到宇航員的完全失重的狀態

這裡說一下，有些朋友單純地把失重感歸結為視覺速度所引起的心理問題，這一點我不認同，舉個例子，當你在電梯里你看不到你實際情況，可你還是會感到失重感。如果你實在不認同我所說的…我建議你試一下去跳把傘，而且千萬別著急開傘…也去你就能明白這個過程是怎樣的了

回答完了，謝謝～

那我再補充一個類似的有意思的小擴展思考題大家想想看吧，^_^，我們都知道原地轉圈轉多了會頭暈，所以我曾經問過老師這樣的一個問題，「地球是自轉的對吧？～人轉多了會頭暈是吧？～那麼問題來了：如果我正站在地球自轉軸一個端點上我是不是就相當於一只轉圈了對吧？～那我會不會頭暈呢？」

從道理上看，覺得就是應該感到頭暈，可是理智又讓我們覺得很不可思議，「我站在地球上哪裡不一樣？為什麼會感到頭暈呢」。然後我們老師想了想， …給了我這樣一答案「你和地球是相對靜止的，你並沒有覺得你在繞著圈旋轉，所以，你不會感到頭暈，嗯就是這樣…沒錯！」

哈哈，現在想想當時就這麼被忽悠了 …現在想想這個解釋真是有點類似於之前有人把失重感原因歸結於視覺心理作用了（此處真沒有諷刺前面大哥的意思啊！！）可是看不到再繞圈就真的沒繞圈嗎…？

這裡留下些懸念，有些朋友其實看到這其實基本能想到這個問題是為什麼，所以沒準還得在暗中來諷刺我一下「這誰想不到啊…?！」…好吧我認了，我提前準備好擦鼻子，估計得狂打噴嚏 …

首先最重要的一點是要搞清人是怎麼區分失重和不失重的，是感覺！這種感覺的來源是什麼？如果把人體微分成無數小部分，那麼這種感覺就來源於這些部分之間存在著相對運動或相對運動趨勢（指額外產生的運動或趨勢，當然不是指人體本身存在的，也可以理解為本身不存在運動或趨勢）。那麼現在來看，人在地表上為什麼會感受到「重力」，那是因為受到了來自地表的彈力，而這個彈力是通過腳掌傳遞到全身的，不是直接作用到你身體的每個小部分的。很明顯這個過程中，身體小部分之間是存在著相對運動趨勢的，是通過小部分之間的相互作用才得以維持這個身體的平衡。那麼現在考慮以下情形：1、人從高處自由落體（不考慮空氣阻力）：以地球為慣性參考系，人受萬有引力的作用，人體作加速度為g的勻加速直線運動。因為引力作用在身體的每個小部分的，每個小部分之間都有同樣的加速度g，每個小部分之間沒有相對運動或相對運動趨勢，這個對於人的感覺來說就是失重。2、航天員在太空：以地球為慣性參考系，航天員在太空圍繞地球作圓周運動，受引力，慣性力（航天員相對於地球作圓周運動，屬於非慣性參考系，按照廣義相對論弱等效原理，非慣性參考系可以等效為一個引力場）。而這兩種力都是作用在身體的每個部分的，且這兩種力相等。身體小部分之間也是沒有相對運動或趨勢的，人體感覺也是失重。3、人體懸浮在水中：這裡人受重力和浮力，那麼人體感覺失重嗎？非也！重力是作用在身體每個小部分的，而浮力是作用在人的體表，如此人體每個小部分受力不一致，勢必會有相對運動趨勢。從而不會有失重感。4、在一個理想環境（不受任何作用力），現把一繩子綁於一個人的腿上，拉動人體作加速度為g的勻加速直線運動，試問人體會感覺失重嗎？這於自由落體有什麼不同？這個稍加想像一下就知道，不可能會有失重感，而是會感覺到腳部的被拉扯感。分析就是只有腳部跟繩子接觸的地方受作用力，其他小部分不受繩子的直接作用力，身體各個小部分就會有運動趨勢。以上！

失重感是加速度變化的一種，可以用痙攣度和急動度（速度的三階導和二階導）決定。歡樂谷的飛梭在短時間內使加速度由0變到g，痙攣度不為零，因此有感覺，太空中（以近地衛星為例）加速度為g，保持不變，痙攣度為0，因此沒有感受。痙攣度由人耳內的半規管和耳石感知。

不保證答案的準確性，我只是從自己的印象里說個大概。

失重感是高速從高處往下墜落或稱下墜感，失重是宇宙中不受力的狀態，你完全感受不到自己的移動，離心力是是一種虛擬力或稱慣性力，它使旋轉的物體遠離它的旋轉中心。