引力(物理名词)

2023-07-15 38阅读

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引力

物理名词

引力(英语:Gravitation、Gravity),即任意两个物体或两个粒子间的与其质量乘积相关的吸引力,自然界中最普遍的力,简称引力。

中文名 引力
英文名 Gravitation、Gravity
别 名 Gravitational Interactions
涵 义 基本作用力

万有引力

1)物体间相互作用的一条定律,1687年为牛顿所发现。任何物体之间都有相互吸引力,这个力的大小与各个物体的质量成正比例,而与它们之间的距离的平方成反比。如果用m1.m2表示两个物体的质量,r表示它们间的距离,则物体间相互吸引力为

,G称为万有引力常数。 万有引力定律是牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中首先提出的。

牛顿利用万有引力定律不仅说明了行星运动规律,而且还指出木星、土星的卫星围绕行星也有同样的运动规律。他认为月球除了受到地球的引力外,还受到太阳的引力,从而解释了月球运动中早已发现的二均差、出差等。另外,他还解释了彗星的运动轨道和地球上的潮汐现象。

根据万有引力定律成功地预言并发现了海王星。万有引力定律出现后,才正式把研究天体的运动建立在力学理论的基础上,从而创立了天体力学。简单的说,质量越大的东西产生的引力越大,地球的质量产生的引力足够把地球上的东西全部抓牢。

2)任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。该引力的大小与它们的质量乘积成正比,与它们距离的平方成反比,与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关。

不同解释

引力在经典物理学中被认为是宇宙中几大基本力之一,跟质量成正比、跟距离的平方成反比。但在爱因斯坦的理论中引力已经不是一种基本力了,而仅仅是时空结构发生弯曲后的表现而已。而导致时空结构发生弯曲的原因就是巨大的质量。

举一个例子:太阳系内的行星围绕太阳运行,在经典物理学中的解释是因为行星受到了太阳的引力作用,而围绕太阳运行。

而按照广义相对论的理论,太阳周围的时空被太阳巨大的质量影响,形成时空弯曲,而行星则是按照其测地线运动,相当于在惯性系中所作的匀速直线运动。

牛顿运动定律是指牛顿第一运动定律(又称惯性定律)、牛顿第二运动定律和牛顿第三运动定律。牛顿运动定律是物理学中的基本定律之一,由艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。

“宇宙中每个质点都以一种力吸引其他各个质点。这种力与各质点的质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。“

(Every particle in the universe attracts every other particle with a force that is directly proportional to the product of their masses and inversely proportional to the square of the distance between them.)

具体到黑洞这种极端条件下的宇宙天体。它有极强的吸引力,科学家在解释这种吸引力的时候,把它的原因归结为空间弯曲。而造成空间弯曲的原因是黑洞本身的巨大质量。

所以说到引力归根结底是和质量有关,万有引力是把引力视为由质量引起的一种基本力,而爱因斯坦相对论则把引力视为质量引起的时空弯曲的表现。

量子力学认为,引力是由于两个粒子交换引力子导致的.

意义

17世纪早期,人们已经能够区分很多力,比如摩擦力、重力、空气阻力、电力和人力等。牛顿首次将这些看似不同的力准确地归结到万有引力概念里:苹果落地,人有体重,月亮围绕地球转,所有这些现象都是由相同原因引起的。牛顿的万有引力定律简单易懂,涵盖面广。 牛顿的万有引力概念是所有科学中最实用的概念之一。牛顿认为万有引力是所有物质的基本特征,这成为大部分物理科学的理论基石。

黑洞编辑

光之所以会被黑洞吸进去,是因为引力大造成空间扭曲,光随着被扭曲的空间走而进入黑洞里,大家都知道光只走直线,所以光并不是被引力吸进去的,而是光还是走直线,但空间扭曲而进到黑洞,打个比方,在纸上画一条线,把那张纸扭曲,但它还是一条线。

光是沿直线传播的。但是根据广义相对论,空间会在引力场作用下弯曲。这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线,而是曲线。形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉弯了。

简单涵义

牛顿并不是发现了重力,他是发现重力是「万有」的。每个物体都会吸引其他物体,而这股引力的大小只跟物体的质量与物体间的距离有关。牛顿的万有引力定律说明,每一个物体都吸引着其他每一个物体,而两个物体间的引力大小,正比于这它们的质量,会随着两物体中心连线距离的平方而递减。

牛顿为了证明只有球形体可把「球的总质量集中到球的质心点」来代表整个球的万有引力作用的总效果而发展了微积分。然而不管距离地球多远,地球的重力永远不会变成零,即使你被带到宇宙的边缘,地球的重力还是会作用到你身上,虽然地球重力的作用可能会被你附近质量巨大的物体所掩盖,但它还是存在。不管是多小还是多远,每一个物体都会受到重力作用,而且遍布整个太空,正如我们所说的「万有」。

量子力学的解释

我们知道,由光子是物质的基本粒子来看,物质的构成本身没有意义,如果物质不能够与环境中的其它光子信息相互作用,它就不能将自己的能量、存在形式、表达给自然界,自己就是以纯暗物质的形式存在,尽管自己的寿命表现为无限长久,但是对环境、对自己没有意义,只有它不断与环境的其它光子信息相互作用光子能量,才能将自己的能量、质量表现出来,自己的光子信息才能变化,自己才能由生长到死亡,才能有自己存在的意义;

这就是说任何物质,只要它存在,它就会不断地与环境中的其它光子信息相互作用,这样,物质的存在,各种作用力的存在,事实上,是通过自己周围的光子信息场完成的。 如图所示,物质A存在,是物质A不断与环境作用光子信息能量,而表现自己的质量,当物质B存在的时候,由于B也要不断与环境的光子信息相互作用,这B就不同程度地影响了A周围的光子信息内容,从宏观的角度来看,是B挡住了来自A周围的光子信息,改变了A周围的光子信息场,从大的方面来看,是来自于左方的光子信息能量要多一些,来自于A的右方光子信息能量要少一些,宏观表现为B对A有一个作用力,这个作用力,是所有物质共有的,称为万有引力。

也可以说成是,由于B的存在,导致了A周围的光子信息力场的形状发生了变化,这个力场的形状发生了变化,本来没有B的时候,物体A是一种平衡状态,有了B以后,光子信息的力场发生了变化,物体A的作用力,由于平衡变成了不平衡,人们自然会说,这是物体B存在的结果,是物体B对A的作用力。

引力与惯性编辑

灵遁者认为引力是物质与物质之间的作用。引力场是这种作用的结果。而这样的结果就如同一种空间性质。正是由于这种空间性质,才使得物质具有惯性。而且这种惯性的大小只于物质的质量大小有关。而质量大小,又会决定引力大小。所以这就是引力质量和惯性质量严格有正比关系原因,这是是正确。爱因斯坦以此建立等效原理也是正确的。

根据上面的文字,相信大家可以更好的理解,引力是惯性的源泉。引力决定物质具有惯性。假想宇宙物质,没有引力,那么物质也就没有惯性。但是显然这是不可能的。

惯性本身不是一种力,是一种物质在引力场中表现出来的性质。所以不要拿引力和惯性力做文章,去为难“引力是惯性的源泉。”我本人一开始,也对此问题,颇为头疼。但是其实是错误的。这根本就不是问题。

而引力的产生,我在文章中已经说了,认为是物质结构,物质组成,物质运动所导致的一种必然联系。其他宇宙三种力,也于此密切相关。

但是在不同的尺度,不同的粒子运动情况下,表示出截然不同的作用。这在哲学上,也是非常讲的通的。

由于来说,试着去寻找宇宙统一的“力”,是正确的。就像我在结尾中说过。他会是一个非线性的系统。而不是单一的,线性的公式。这与我们现在所看到的世界相反。

由牛顿第二定律可知,物理所受的合外力不为零时,物体将产生加速度,加速度的大小与物体所受的合外力成正比。

推荐书籍

量子力学

闫学群 编著 /2015-09-01 /清华大学出版社

是研究微观粒子的运动规律的物理学分支学科,它主要研究原子、分子、凝聚态物质,以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论,它与相对论一起构成了现代物理学的理论基础。量子力学不仅是近代物理学的基础理论之一,而且在化学等有关学科和许多近代技术中也得到了广泛的应用。《Quantum Mechanics》(作者Lin Duoliang、LiangJunjun)是本介绍量子力学的英文专著。

参考资料

1.力和力的大小·优文网

2.书籍推荐·大学生必备网

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