接下來,談下萬有引力。萬有引力,全稱為萬有引力定律(law of universal gravitation):屬於自然科學領域定律,自然界中任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個物體的質量乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比。萬有引力定律是牛頓在1687年出版的《自然哲學的數學原理》一書中首先提出的。牛頓利用萬有引力定律不僅說明了行星運動規律,而且還指出木星、土星的衛星圍繞行星也有同樣的運動規律。他認為月球除了受到地球的引力外,還受到太陽的引力,從而解釋了月球運動中早已發現的二均差,出差等;另外,他還解釋了彗星的運動軌道和地球上的潮汐現象。根據萬有引力定律成功地預言並發現了海王星。當然這件事也使得牛頓的機械決定論登峰造極,然而事件並非盡善盡美的,19世紀末葉,已經知道描述三個以上天體運動的方程組不能解析的求解。這就是混沌,混沌的出現動搖了牛頓的機械決定論使物理學向著更加正確的方向發展。萬有引力定律出現後,才正式把研究天體的運動建立在力學理論的基礎上,從而創立了天體力學。 簡單的說,質量越大的東西產生的引力越大,這個力與兩個物體的質量均成正比,與兩個物體間的距離平方成反比。地球的質量產生的引力足夠把地球上的東西全部抓牢。牛頓的萬有引力定律很好地解釋了地面上物體所受的重力、海洋的潮汐和行星與天體的運動,把天上的運動和地上的運動統一了起來,具有非常重要的意義。但讓牛頓感到遺憾的是,他一直沒能解釋清楚兩個有質量的物體之間為什麼會有引力?這個問題被愛因斯坦的廣義相對論很好地解決了。廣義相對論實際上就是關於萬有引力本質的理論。它認為,一個有質量的物體,會使它周圍的時空發生彎曲,在這個彎曲的時空裡,一切物體都將自然地沿測地線(也叫做“短程線”)運動,而表現為向一塊靠攏。我們看不到時空的彎曲,只看到物體在互相靠攏,就認為它們之間存在著一種“萬有引力”,實際上物體之間表現出來的這種萬有引力,並不是一種真正的力,而是時空彎曲的表現。牛頓的萬有引力定律表明,引力傳播是一種超距作用,引力可以在瞬間傳播至任意遠處,愛因斯坦則認為牛頓的超距作用應該放棄。一直以來,整個物理學界都在期待著透過實驗或觀測獲得引力場傳播的速度,但此前均未找到正確的實驗或觀測方法。
首先,談下力的概念。
力——force,是英國數學家艾薩克•牛頓於1686年提出的,力指的是物體之間強烈的相互作用,所以力不能脫離物體而單獨存在,但是兩個不直接接觸的物體之間也可能產生力的作用,萬有引力就是一種非接觸力。力是一個有大小有方向的量,就是我們所說的向量。但是向量和數學中的向量是不一樣的,在數學中我們所指的向量往往是自由向量,但是力是有大小,方向,作用點三要素的,向量和自由向量的區別就在作用點這裡,一個可以運動(移動,另一個不可以。力所表現出來的效果是使物體的運動狀態發生改變或使物體發生形變。我們對力的測量用的使彈簧秤和彈簧測力計。宇宙中有四種基本力:強相互作用力、弱相互作用力、電磁力、萬有引力。
接下來,談下萬有引力。萬有引力,全稱為萬有引力定律(law of universal gravitation):屬於自然科學領域定律,自然界中任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個物體的質量乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比。萬有引力定律是牛頓在1687年出版的《自然哲學的數學原理》一書中首先提出的。牛頓利用萬有引力定律不僅說明了行星運動規律,而且還指出木星、土星的衛星圍繞行星也有同樣的運動規律。他認為月球除了受到地球的引力外,還受到太陽的引力,從而解釋了月球運動中早已發現的二均差,出差等;另外,他還解釋了彗星的運動軌道和地球上的潮汐現象。根據萬有引力定律成功地預言並發現了海王星。當然這件事也使得牛頓的機械決定論登峰造極,然而事件並非盡善盡美的,19世紀末葉,已經知道描述三個以上天體運動的方程組不能解析的求解。這就是混沌,混沌的出現動搖了牛頓的機械決定論使物理學向著更加正確的方向發展。萬有引力定律出現後,才正式把研究天體的運動建立在力學理論的基礎上,從而創立了天體力學。 簡單的說,質量越大的東西產生的引力越大,這個力與兩個物體的質量均成正比,與兩個物體間的距離平方成反比。地球的質量產生的引力足夠把地球上的東西全部抓牢。牛頓的萬有引力定律很好地解釋了地面上物體所受的重力、海洋的潮汐和行星與天體的運動,把天上的運動和地上的運動統一了起來,具有非常重要的意義。但讓牛頓感到遺憾的是,他一直沒能解釋清楚兩個有質量的物體之間為什麼會有引力?這個問題被愛因斯坦的廣義相對論很好地解決了。廣義相對論實際上就是關於萬有引力本質的理論。它認為,一個有質量的物體,會使它周圍的時空發生彎曲,在這個彎曲的時空裡,一切物體都將自然地沿測地線(也叫做“短程線”)運動,而表現為向一塊靠攏。我們看不到時空的彎曲,只看到物體在互相靠攏,就認為它們之間存在著一種“萬有引力”,實際上物體之間表現出來的這種萬有引力,並不是一種真正的力,而是時空彎曲的表現。牛頓的萬有引力定律表明,引力傳播是一種超距作用,引力可以在瞬間傳播至任意遠處,愛因斯坦則認為牛頓的超距作用應該放棄。一直以來,整個物理學界都在期待著透過實驗或觀測獲得引力場傳播的速度,但此前均未找到正確的實驗或觀測方法。
綜上:如果我們用經典力學的觀點來回答這個問題的話我們可以說只要有質量的兩個物體他們之間就可以產生萬有引力,萬有引力是一種超距作用。如果用相對論的觀點來回答的話:萬有引力是因為時空扭曲造成的。