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地球的引力是如何产生的?
引力,地球,物体地球的引力是如何产生的?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
回答于 2019-09-11 08:43:50
谢谢邀请
如果把原子为什么要动弄懂了,就知道地球的引力是怎样产生的了。你就懂得了什么是物理、化学、生物、宇宙运行、工业、农业、航天航空、军事、科研、宗教……什么是灵魂与思维思想,就全都懂了,最后懂得变了人是最幸福的,痛苦和困难就无所谓了,当生命到最终人体就被降解为元素原子,当原子元素又聚和在一起时,新的生命又产生了。总之,宇宙间的一切都是因为引力,包括爱情,都是引力导致的。所以,对于伪科学,你就有了辨别能力!个人观点而已
回答于 2019-09-11 08:43:50
大多数人,不管是以科学为导向还是以其他方式,都至少有一个模糊的概念,即所谓的“引力”是使物体与地球相连的东西。他们明白,这是一种普遍现象,但在某些情况下,比如说,当他们栖息在树枝上,有点不确定如何安然无恙地回到地面,或者在跳高或撑竿跳等项目上试图创造新的个人记录时,就不那么幸运了。
也许很难理解引力本身的概念,直到看到当它的影响减弱或消失时会发生什么,比如在远离地球表面的行星轨道上的空间站上观看宇航员飞行的镜头。事实上,物理学家对最终“导致”引力的原因几乎一无所知,他们甚至无法告诉我们宇宙最初存在的原因。然而,物理学家们已经建立了方程来描述引力在地球上以及整个宇宙中的表现。
引力简史
2000多年前,古希腊思想家们提出了许多思想,这些思想基本上经受住了时间的考验,并延续到了现代。他们发现遥远的物体,如行星和恒星(当然,观测者无法知道它们与地球的真实距离),实际上是在物理上相互作用,尽管它们之间可能没有什么像电缆或绳索那样的东西。在没有其他理论的情况下,希腊人提出太阳、月亮、恒星和行星的运动是由神的奇想决定的。(事实上,当时所有已知的行星都是以神命名的)虽然这一理论是简洁而果断的,但它是不可检验的,因此它不过是一个更令人满意和科学严谨的解释的替身。
直到大约300到400年前,第谷·布拉赫(tycho brahe)和伽利略伽利略(galileo galilei)等天文学家才认识到,与当时近15世纪的圣经教义相反,地球和行星围绕太阳旋转,而不是地球处于宇宙的中心。这为目前人们所理解的引力探索铺平了道路。
引力理论
已故理论物理学家雅各布·贝肯斯坦(jacob bekenstein)在加州理工学院(caltech)的一篇文章中表示,考虑物体间引力的一种方法是“电中性物体由于其物质含量而相互施加的远程力”。虽然物体可能会因静电电荷的不同而受到力,但引力却会因质量的差异而产生力。从技术上讲,你和你正在阅读的电脑、手机或平板电脑相互施加引力,但你和你的互联网设备太小了,几乎无法检测到引力。显然,对于行星、恒星、整个星系甚至星系团的物体来说,这是一个不同的故事。
艾萨克牛顿(1642-1727年)被认为是历史上最杰出的数学头脑之一,也是微积分领域的共同发明者之一,他提出两个物体之间的引力与其质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。其形式如下:
fgrav=(G×m1×m2)/r²
式中,fgrav是以牛顿为单位的重力,m1和m2是以千克为单位的物体质量,r是以米为单位的物体之间的距离,比例常数G的值为6.67×10^(-11)(N m²)/(kg)²。
虽然这个方程式在日常生活中表现得非常出色,但当所讨论的物体是相对论性的,也就是说,用质量和速度来描述时,它的价值就会大大降低,远远超出了典型的人类经验。这就是爱因斯坦引力理论的由来。
爱因斯坦广义相对论
1905年,阿尔伯特·爱因斯坦发表了他的狭义相对论。爱因斯坦的名字也许是科学史上最著名的,也是天才水平成就的代名词。除了对现有物理学知识的影响之外,它还质疑了牛顿的引力概念中的假设,即引力实际上在物体之间瞬时操作,而不管其分离的广度如何。在爱因斯坦的计算确定光速(3×10^8米/秒,约30万公里/秒)为任何东西在太空中传播的速度设定了上限之后,牛顿的想法突然变得脆弱,至少在某些情况下是这样。换言之,尽管牛顿引力理论在几乎所有可想象的情况下都表现得令人钦佩,但它显然不是对引力的普遍真实描述。
爱因斯坦在接下来的10年里提出了另一个理论,这个理论将使牛顿的基本引力框架与施加在或似乎施加在宇宙所有过程上的光速上限相协调。爱因斯坦在1915年提出广义相对论。这一理论是迄今为止所有引力理论的基础,它的成功之处在于,它把引力的概念界定为时空曲率的一种表现形式,而不是一种力本身。这个想法并不完全是新的;数学家乔治伯恩哈德里曼(georg bernhard riemann)在1854年提出了相关的想法。但爱因斯坦因此将引力理论从纯粹基于物理力的东西转变成了一个更基于几何学的理论:它提出了一个事实上的第四维度,时间,来伴随已经熟悉的三个空间维度。
地球的引力
爱因斯坦广义相对论的一个含义是,引力的作用与物体的质量或物理成分无关。这意味着,除其他外,一个炮弹和一个从摩天大楼顶部掉下来的大理石将以同样的速度落向地面,尽管其中一个比另一个大得多,但在重力的作用下加速到完全相同的程度。(为了完整起见,需要注意的是,这在技术上仅在真空中是正确的,在真空中空气阻力不是问题。很明显,羽毛的下落比铅球慢,但在真空中,情况并非如此。)爱因斯坦的这一观点是可以证明的。但是相对论的情形呢?
2018年7月,一个国际天文学家团队完成了对距地球4200光年的三星系统的研究。光年是光在一年内传播的距离(约9.6兆公里),这意味着地球上的天文学家观察到了在公元前2200年左右发生的光现象,这个不寻常的系统由两个微小的致密恒星组成,一个是“脉冲星”,它的轴每秒旋转366次,另一个是白矮星,它们以1.6天的短周期相互环绕。这对行星每327天绕着一颗更遥远的白矮星运行一周。简言之,唯一能解释这一高度不寻常系统中三颗恒星相互疯狂运动的引力描述是爱因斯坦的广义相对论——事实上,这些方程完全符合这种情况。
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