万有引力公式 关于引力,爱因斯坦是对的


万有引力公式 关于引力,爱因斯坦是对的

文章插图
万有引力公式(关于引力,爱因斯坦是对的)
引力是什么? 这是几百年来许多科学家苦苦思索的问题 。我们跳得再高,瞬间都会回到地面;我们向天空射出一枚子弹,过一会儿它也将掉落地面;就连飞到几百公里高空的人造卫星,只要哪一天它燃料耗尽,也难逃回落地球并在与大气摩擦中焚毁的命运 。
我们知道这都是引力造成的,但引力究竟有多大?它究竟是如何产生的?直到牛顿被苹果砸中脑袋之前,没有人能给出科学的答案 。
牛顿发现万有引力 公元1666年,23岁的艾萨克·牛顿为躲避在伦敦爆发的黑死病逃到了偏远乡村的农场,尽管离开了剑桥大学,但他在乡村寂寞无聊的日子里一直没有停止思考 。某一天在苹果树下,牛顿被一颗成熟的苹果砸中,盯着滚落在地的苹果,他突然意识到,苹果之所以下落,是因为大地对它的重力引起 。而这个重力不只存在于地面,它可能是宇宙中一切星体相互吸引的根本原因 。
牛顿与苹果
1669年,27岁的牛顿当上了剑桥的数学教授 。1687年,牛顿创立了物体间力相互作用的定律,他认为宇宙中任何两个物体之间都有相互的吸引力,这个力的大小与两个物体的质量成正比,同时与它们之间的距离的平方成反比 。
鉴于当时科学技术水平的局限,牛顿无法测定那个极小的引力常数G的值,因此万有引力公式被写成:
F∝mM/r2
在这个公式中,F为两个物体相互间的引力,m与M分别为两个物体的质量,r为物体间的距离 。
一百多年后的1798年,英国物理学家亨利·卡文迪许通过精密的扭秤法测出引力常数G的值约为:6.754×10?11 N·m2/kg2,自此,万有引力公式被改写为:
F=(G×m?×m?)/r2
万有引力公式
万有引力的发现为天体力学奠定了基础,自此之后科学家们对天体运动的研究就有了理论依据,他们可以非常精确地测出太阳、地球与月球的质量与引力关系,准确计算彗星的轨道,甚至还通过行星间轨道的细微变化推测到遥远太空中海王星的存在 。
万有引力定律是如此准确,以致于你不需要亲自登上月球就能计算出自己在月球表面的重量 。就连月球对地球同步轨道卫星的微小摄动力,也可以通过万有引力公式求出 。
牛顿发现了宇宙中一切物质间都存在相互之间的引力,这个引力与它们的质量及距离相关,并且以一个简单易懂的公式将这个关系表示出来,为人类探索宇宙提供了一个强大的工具 。牛顿是伟大的 。
因为月球引力仅为地球的1/6,阿波罗13号宇航员到时会轻松许多
但牛顿的万有引力理论没有解决一些根本问题:引力的实质是什么?引力与宇宙中其它力之间到底存在什么样的关联?万有引力适用于一切场合吗?
这些问题直到二十世纪初另一个天才的出现,才有了进一步的解答 。
广义相对论的提出 1915年底,瑞士伯尔尼专利局的小职员阿尔伯特·爱因斯坦向普鲁士科学院提交了他的广义相对论论文 。在论文中,爱因斯坦提出两条革命性观点:
一、等效原理:引力场与惯性力场在动力学上是等效的;
二、广义相对性原理:所有的物理定律在任何参考系中的形式都相同 。
青年爱因斯坦
为了创立相对论,爱因斯坦提前好几年学习了微分几何,这是一个研究弯曲空间的数学工具 。因为爱因斯坦认为一切有质量的物体都拥有能量,它会使其周围的空间发生变形,同时速度也将扭曲时间 。在这个扭曲的时空中,传统的欧几里德几何学几乎毫无用处,他需要用全新的思维方式和全新的数学工具来解决扭曲时空的问题 。


以上关于本文的内容,仅作参考!温馨提示:如遇健康、疾病相关的问题,请您及时就医或请专业人士给予相关指导!

「四川龙网」www.sichuanlong.com小编还为您精选了以下内容,希望对您有所帮助: