站在浴室秤上，读数为 160 磅。这个数字似乎是你身体的固定属性，但事实并非如此——它是地球引力拉动你的质量的结果。将同样的尸体带到火星，体重秤显示为 61 磅。在木星上，其重量为 405 磅。在太阳表面，如果你能存活一瞬间，重量大约为 4,464 磅。你的身体一点也没变。只有重力有。
重量与质量：主要区别
质量是体内物质的量，以千克为单位。它在整个宇宙中都是恒定的。一个70公斤重的人在地球、火星、深空和冥王星表面都有70公斤的质量。
重量是重力施加在该质量上的力。计算公式为：
Weight (N) = Mass (kg) × Gravitational acceleration (m/s²)
在地球上，地表重力加速度约为 9.8 m/s²（通常写为 1g）。 70公斤的人体重：
Weight = 70 kg × 9.8 m/s² = 686 Newtons = 70 kg-force
当我们说某人“重 70 公斤”时，我们非正式地使用质量单位来表示重量——这在地球上效果很好，因为 g 是常数。当您去其他地方旅行时，这种区别就变得至关重要。
每个行星的表面重力
表面重力取决于行星的质量和半径。质量越大，重力越大；���大的半径会降低它（你离质心更远）。这就是为什么土星尽管质量比地球大近 100 倍，但其表面重力仅略高于地球——其巨大的半径足以弥补这一点。
| Body | Surface Gravity (relative to Earth) | m/s² | Your Weight if 70 kg on Earth |
|---|---|---|---|
| Sun | 27.9g | 273.7 | 1,953 kg (19,159 N) |
| Mercury | 0.38g | 3.72 | 26.6 kg |
| Venus | 0.91g | 8.87 | 63.7 kg |
| Earth | 1.00g | 9.80 | 70.0 kg |
| Moon | 0.166g | 1.62 | 11.6 kg |
| Mars | 0.38g | 3.72 | 26.6 kg |
| Jupiter | 2.53g | 24.8 | 177.1 kg |
| Saturn | 1.07g | 10.4 | 74.9 kg |
| Uranus | 0.89g | 8.69 | 62.3 kg |
| Neptune | 1.14g | 11.15 | 79.8 kg |
| Pluto | 0.063g | 0.62 | 4.4 kg |
注：木星、土星、天王星和海王星是没有固体表面的气态巨行星。上面的“表面重力”值代表云顶的重力，在 1 巴大气压下定义。你无法站在这些行星上。
公式：另一个星球上的重量
转换很简单：
Weight_planet = Weight_Earth × (g_planet / g_Earth)
或者等价地，直接使用重力比：
Weight_planet (kg) = Mass (kg) × g_planet_ratio
工作示例 - 火星上 70 公斤的人：
Mars gravity = 0.38g
Weight on Mars = 70 kg × 0.38 = 26.6 kg
In Newtons: 70 kg × 3.72 m/s² = 260.4 N
工作示例 - 海王星上的 85 公斤重的人：
Neptune gravity = 1.14g
Weight on Neptune = 85 kg × 1.14 = 96.9 kg
In Newtons: 85 kg × 11.15 m/s² = 947.75 N
有趣的例子：每个星球上的跳跃高度
你能跳多高取决于表面重力。如果您可以在地球上跳 0.5 米（约 20 英寸），同样的肌肉力量可以让您：
Jump height on planet = Jump height on Earth × (g_Earth / g_planet)
跳跃高度比较（基线：地球上0.5m跳跃）：
| Body | Jump Height | Notes |
|---|---|---|
| Moon | 3.0 m (9.8 ft) | Nearly 3 times your height |
| Mars | 1.32 m (4.3 ft) | Like jumping onto a high table |
| Mercury | 1.32 m (4.3 ft) | Same as Mars — identical gravity |
| Venus | 0.55 m (1.8 ft) | Nearly Earth-like |
| Jupiter | 0.20 m (7.9 in) | Barely off the ground |
| Pluto | 7.9 m (26 ft) | Higher than a 2-story building |
在月球上，0.5m 的垂直跳跃在地球上相当于 3 米的跳跃。阿波罗宇航员记录了这一经历——尽管穿着笨重的宇航服，增加了 80 公斤以上的质量，但他们可以轻松地从月球表面跳下 1 至 2 英尺，并需要几秒钟的时间才能着陆。穿着宇航服跑步变成了一种跳跃的、慢动作的体验。
为什么你会在木星上被压碎
木星表面重力为 2.53 克，听起来还算可以生存——毕竟，运动员在剧烈活动时通常会承受 2 至 3 克的重力。但几个复合因素使木星具有致命的敌意：
没有固体表面。 木星是一颗气态巨行星。下降到大气中，压力呈指数级增加。在探测器可到达的深度，压力达到数百万个大气压。任何物理结构在到达任何表面之前都会被粉碎。
压倒性的大气压力。 木星云顶大气层的压力已经达到 1 巴——与地球海平面相似。仅深入 100 公里，压力就达到 1,000 巴。工程结构中不存在足以承受这种压力的材料。
2.53 克对人体的影响。 持续接触 2.5 克会导致心血管紧张，因为心脏必须更加努力地将血液向上泵送到大脑。长时间摄入 2g+ 会导致体位性低血压、心血管扩张，最终导致心力衰竭。即使控制了所有其他因素，持续的2.53g也不适合人类长期居住。
辐射。 木星的磁场捕获了比地球范艾伦带能量高得多的强烈辐射带。木星辐射环境中的人类将在数小时内受到致命剂量。
月球和火星：未来的人类栖息地
月球和火星是太阳系中唯一在科学上合理的近期人类殖民的天体。两者的重力都远低于地球，这带来了重大的生理挑战：
肌肉萎缩： 在月球（0.166克）和火星（0.38克）上，正常运动所需的肌肉力量大大减少。如果不采取对策，肌肉和骨骼就会因承重减少而变得脆弱。如果没有进行强化锻炼，国际空间站宇航员在 0g 状态下呆 6 个月，骨密度每月会损失 1-2%。
**骨密度损失：**承重骨（脊柱、臀部、股骨）通过维持密度来响应重力负荷。在 0.38 克时，刺激有所减弱，但仍然存在——火星对骨骼健康的影响预计比微重力更好，但比地球更差。据估计，火星重力骨质流失可能需要补充锻炼，强度约为国际空间站所需强度的 60%。
发育影响： 偏重力对胎儿和儿童发育的影响完全未知。微重力下的动物研究显示发育异常，但不存在长期的部分重力研究。火星 0.38 克的环境可能支持也可能不支持人类的正常发育——这对于任何多代殖民地来说都是最关键的未知因素之一。
**液体转移：**人体心血管系统在重力作用下重新分配液体。在低重力环境中，液体流向上半身和头部，导致面部浮肿、鼻塞、视力改变（由于颅内压升高）以及肾功能改变。这些影响已在国际空间站上得到广泛记录，并且在火星重力水平下也会存在，但不那么严重。
火星上 0.38 克与地球上 1.0 克之间的对比意味着，在火星上度过数年或数十年的人类可能会在生理上适应火星重力，并在返回时发现地球重力（他们的祖先家园）在身体上无法忍受。