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  • 1 # 使用者449819388014

    這個回答僅限於高中知識範圍

    設想真空中兩個不帶電的小球A和B,質量分別為M與m,直徑分別為D與d,它們的中心相距為r,根據萬有引力定律,我們知道它們的相互吸引力為F=G*M*m/r² (G是萬有引力常量,計算中一般認為是6.672×10^-11 N•m²/kg²,而庫侖定律中相似的常量大小為9×10^9 N•m²/C²這是一般說萬有引力小的主要原因)現在把這個系統的尺度放大n倍,並保持小球密度不變,於是M∝D³且m∝d³,所以M"=n³*M、m"=n³*m我們用力造成的加速度來代表它的作用效果,加速度=力÷受力物體質量。原本小球B的加速度a=F/m=G*M/r² 現在小球B的加速度a"=F"/m"=G*M"/R² R=n*r所以a"=n*a

    於是我們看到,萬有引力的作用效果與空間尺度成正比,這是為什麼萬有引力在天文尺度上顯得那麼強的原因之一。

    它在四大基本相互作用中的特殊性

    長程性

    強相互作用範圍在10^-15 m數量級,超出該範圍就消失了;與之類似的弱相互作用,範圍在10^-18 m。要知道,同一分子中相鄰原子的核間距都在10^-10 m級,比前者大十萬倍,比後者大一億倍。

    這兩種力,天生就難以疊加,而引力與電磁力作為能作用到無限遠的長程力,是不是想怎麼疊就怎麼疊呢?

    2. 單效性

    這是我杜撰的詞,指萬有引力只有吸引這一種作用效果,而電磁相互作用卻分為庫侖引力(異名電荷相吸),庫侖斥力(同名電荷相斥),洛侖茲力(磁場方向,帶電微粒運動方向,力的方向三者兩兩垂直)。

    這導致大多數情況下,宏觀世界中電磁力表現為接觸力如:彈力、支援力、摩擦力、壓力等。因為在足夠遠的距離上,原子中正負電荷產生的場相互抵消了。

    我們說一個物體不帶電荷,往往是說它所帶正負電荷相等,它們產生的靜電場相互抵消了。大多數天體也是這樣,靜電力總是相互抵消,而萬有引力卻能一直疊加。

    如果地球上所有的電子突然消失,或者月球上所有的原子核突然消失,那場面一定非常壯觀(笑)。

    那麼為什麼大多數天體的正負電荷大致相等呢?這個問題就交給別人吧 ,贊過一百我就回來補上。

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