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根據牛頓第二定律,力具有瞬時性,也就是立即消失,但是根據愛因斯坦提出的宇宙中最快的是光速,力瞬時性的情況下,速度就超過了光速,是什麼原因造成了這種矛盾?
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  • 1 # 火星一號

    這個題目問得有點問題,應該說“如果地球消失,地球對月球的引力會不會立即消失?”,這樣問題較為妥當。

    在經典物理學中,時間和空間是絕對的,兩者沒有必然的聯絡。牛頓的萬有引力定律不包含時間項,所以引力會被認為是一種瞬時超距作用。因此,按照牛頓的引力理論,如果地球消失,地球對月球的引力也隨之同時消失,月球將會瞬間被甩出去。

    但愛因斯坦指出,光速是宇宙中最快的速度,所以引力的瞬時超距作用與之相矛盾。其實這個矛盾的原因就在於引力不是一種瞬時超距作用,牛頓的引力理論沒有說明引力是如何產生的。事實上,引力的傳播速度為光速。

    根據廣義相對論,時間和空間是相對的,它們是統一的整體。任何擁有質量的物體都會扭曲時空,而引力就是時空彎曲的表現。物體的質量越大,時空曲率也越大,表現出的引力就越強。這就好比人站在一張彈簧床上,人的體重越大,彈簧床彎得越明顯。

    另外,時空彎曲的傳播速度為光速。由地球產生的引力場是以光速向外傳播,所以如果地球突然消失,月球受到的地球引力作用不會瞬間消失,而是會在1.3秒後消失,這是引力從地球傳播到月球所需的時間。

    在去年年初,鐳射干涉引力波天文臺(LIGO)直接探測到了引力波的存在,其傳播速度正是光速,這是證實廣義相對論的又一大證據。大質量天體之間的互相作用,例如兩個黑洞碰撞,將會激起時空的漣漪,然後以引力波的形式向外傳播。然而,根據牛頓的引力理論,引力的傳播速度是無限的,所以不可能存在引力波。

    因此,引力不是一種瞬時超距作用,其傳播速度是有限的,且為光速。如果產生引力場的天體突然消失,其引力作用不會立即消失,而是以光速由近及遠逐漸消失。

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