18新利最新登入重力是如何工作的?gydF4y2Ba

月球引力"width=
重力使月球保持在它应该在的地方——轨道上。gydF4y2BaPeepo / Getty ImagesgydF4y2Ba

每次你跳的时候,你都会感受到重力。它会把你拉回地面。如果没有重力,你就会和其他所有的物质一起飘进大气层gydF4y2Ba地球gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

你在任何时候扔下一本书、踩上秤或把一个球抛向空中,都能看到重力在起作用。它在我们的生活中无处不在,我们很少会对它的神秘感到惊讶——但即使有一些广为接受的理论试图解释为什么书会掉到地上(而且和鹅卵石或沙发掉到地上的速度一样),它们仍然只是理论。万有引力的神秘之处几乎完好无损。gydF4y2Ba

广告gydF4y2Ba

那么我们对引力了解多少呢?我们知道它导致宇宙中任何两个物体相互吸引。我们知道,引力有助于宇宙的形成,它使月球保持在绕地球运行的轨道上,它可以被用于更普通的应用,比如gydF4y2Bagravity-powered汽车gydF4y2Ba或gydF4y2Bagravity-powered灯gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

至于这种行为背后的科学,我们知道艾萨克·牛顿将引力定义为一种力——一种将所有物体吸引到所有其他物体上的力。我们知道gydF4y2Ba阿尔伯特·爱因斯坦gydF4y2Ba重力是时空弯曲的结果。这两种理论是最常见和最广泛接受的(如果有些不完整)引力解释。gydF4y2Ba

在本文中,我们将了解gydF4y2Ba牛顿gydF4y2Ba引力理论,爱因斯坦的引力理论我们也会接触到一种更近期的观点。gydF4y2Ba

虽然很多人已经注意到万有引力的存在,但牛顿是第一个对万有引力做出完整解释的人,所以我们就从这里开始。gydF4y2Ba

广告gydF4y2Ba

牛顿的万有引力gydF4y2Ba

牛顿提出了引力是一种可预测的力的观点。他的累积工作为他在格里菲斯天文台赢得了一座纪念碑(左边是天文学家威廉·赫歇尔)。gydF4y2Ba
斯蒂芬。邓恩/gydF4y2Ba盖蒂图片社gydF4y2Ba

在17世纪,一位英国物理学家和数学家叫gydF4y2Ba艾萨克·牛顿gydF4y2Ba正坐在一棵苹果树下——至少传说是这样告诉我们的。显然,一个苹果掉到了他的头上,他开始思考为什么苹果会被地面吸引。gydF4y2Ba

牛顿在17世纪80年代发表了他的万有引力理论。它基本上提出了这样一种观点:引力是一种可预测的力,作用于宇宙中的所有物质,是质量和距离的函数。该理论指出,物质的每个粒子都会吸引其他粒子(例如,“gydF4y2Ba地球gydF4y2Ba(“你”的粒子)的力与它们质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。gydF4y2Ba

广告gydF4y2Ba

所以粒子之间的距离越远,或者粒子质量越小,引力就越小。gydF4y2Ba

万有引力定律的标准公式如下[来源:gydF4y2BaUTgydF4y2Ba]:gydF4y2Ba

重力= (G * m1 * m2) / (d2)gydF4y2Ba

重力= (G * m1 * m2) / (d)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)gydF4y2Ba

在哪里gydF4y2BaGgydF4y2Ba是gydF4y2Ba引力常数gydF4y2Ba,gydF4y2Bam1gydF4y2Ba和gydF4y2Ba平方米gydF4y2Ba计算力的两个物体的质量是多少gydF4y2BadgydF4y2Ba是两个物体重心之间的距离。gydF4y2Ba

G的值为6.67 × 10E-8达因* cmgydF4y2Ba2gydF4y2Ba/通用gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。所以如果你把两个1克重的物体彼此分开1厘米,它们会以6.67 x 10E-8达因的力相互吸引。一个gydF4y2Ba达因gydF4y2Ba等于大约0.001克的重量,这意味着如果你有一个达因的力,它可以在地球的重力场中举起0.001克的物体。所以6.67 × 10E-8达因是一个很小的力。gydF4y2Ba

然而,当你处理像地球这样的大质量物体时,它的质量是6E+24千克(见18新利最新登入gydF4y2Ba18新利最新登入地球有多重?gydF4y2Ba),它加起来就形成了相当强大的引力。这就是为什么你现在没有在太空中漂浮。gydF4y2Ba

作用在物体上的重力也是物体的重量。当你站在磅秤上时,磅秤上显示的是作用在你身体上的重力。18新利最新登入确定权重的公式如下[来源:Kurtus]:gydF4y2Ba

重量= m * ggydF4y2Ba

在哪里gydF4y2Ba米gydF4y2Ba一个物体的质量是多少gydF4y2BaggydF4y2Ba是重力加速度。地球上由重力引起的加速度是9.8 m/s²——无论物体的质量如何,它都不会改变。这就是为什么如果你从屋顶上扔下一块鹅卵石、一本书和一张沙发,它们会同时落地。gydF4y2Ba

几百年来,牛顿的引力理论在科学界几乎是孤立的。这种情况在20世纪初发生了变化。gydF4y2Ba

广告gydF4y2Ba

爱因斯坦的重力gydF4y2Ba

阿尔伯特·爱因斯坦"width=
阿尔伯特·爱因斯坦称引力是时空形状的扭曲。gydF4y2Ba
图片来源:Keystone/gydF4y2Ba盖蒂图片社gydF4y2Ba

阿尔伯特·爱因斯坦gydF4y2Ba1921年获得诺贝尔物理学奖的爱因斯坦在20世纪初提出了另一种引力理论。这是他著名的广义相对论的一部分,它提供了一个非常不同的解释gydF4y2Ba牛顿gydF4y2Ba万有引力定律。爱因斯坦根本不相信引力是一种力;他说这是时空形状的扭曲,也就是所谓的“第四维度”gydF4y2Ba18新利最新登入狭义相对论是如何工作的gydF4y2Ba来了解时空)。gydF4y2Ba

基础物理学指出,如果没有外力作用,物体总是沿着尽可能直的路线运动。因此,如果没有外力,沿着平行路径运动的两个物体将始终保持平行。他们永远不会见面。gydF4y2Ba

广告gydF4y2Ba

但事实是,他们相遇了。从平行路径出发的粒子有时会发生碰撞。牛顿的理论认为,这可能是由于引力,一种将这些物体相互吸引或吸引到一个单独的第三个物体上的力。爱因斯坦还说,这是由引力引起的——但在他的理论中,引力不是一种力。它是时空中的曲线。gydF4y2Ba

根据爱因斯坦的理论,这些物体仍然沿着最直的路线运动,但由于时空的扭曲,最直的路线现在沿着球形路径运动。两个物体原来在一个平面上运动现在在一个球平面上运动。沿球面的两条直线都以一个点为终点。gydF4y2Ba

最近的引力理论用粒子和波来表达这种现象。一种观点认为粒子叫做gydF4y2Ba引力子gydF4y2Ba使物体相互吸引。然而,引力子从未真正被观测到。也没有gydF4y2Ba引力波gydF4y2Ba有时被称为引力辐射,它被认为是当物体被外力加速时产生的[来源:科学美国人]。gydF4y2Ba

不管有没有引力子,我们都知道上升的一定会下降。也许有一天,我们会确切地知道原因。但在那之前,我们只要知道地球不会很快冲向太阳就可以满足了。重力使它在轨道上保持安全。gydF4y2Ba

广告gydF4y2Ba

更多信息18luck手机登录gydF4y2Ba

相关HowStu18新利最新登入ffWorks文章gydF4y2Ba

更多精彩链接gydF4y2Ba

  • “爱因斯坦的几何引力。”爱因斯坦Online.http: / / www.aei.mpg.de einsteinOnline / en /小学/ generalRT / GeomGravity / index . htmlgydF4y2Ba
  • “重力”。普林斯顿WordNet.http: / / wordnetweb.princeton.edu/perl/webwn ? o2 = o0 = 1 &o7 = o5 = o1群= 1 o6 = o4 = o3 =郑清奎=重力+景点gydF4y2Ba
  • Kurtus,罗恩。"万有引力和万有引力"成功在物理科学:学校的冠军。http://www.school-for-champions.com/science/gravity.htmgydF4y2Ba
  • “重力是粒子还是波?”《科学美国人》。1999年10月21日。http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=is-gravity-a-particle-orgydF4y2Ba
特色gydF4y2Ba

广告gydF4y2Ba

加载……gydF4y2Ba
Baidu