为什么说引力不是一种拉力

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-16

引力是宇宙中四种基本力之一,也是人类最早认识到的基本力。相信大家都听过关于牛顿发现引力的小事故,有一天牛顿坐在苹果树下休息时,树上掉下一个苹果砸中了他的脑袋。于是,牛顿灵感乍现,他认为把苹果从树上拉下来的力,正是使地球能够绕着太阳运转的力,万物之间都存在一种吸引力,这就是引力。

首先,需要澄清一下,这个故事不是完全真实,苹果并没有掉在牛顿的头上。根据他的传记作者William Stukeley的说法,牛顿在沉思时,看到了掉落的苹果。他在想为什么苹果是直接掉到地上,而不是往其他方向飞。此后,基于开普勒行星运动三大定律以及他自己发明的微积分,牛顿推导出了万有引力定律公式。这个公式表明,任何有质量的物体之间都存在引力作用,其大小与这两个物体的质量乘积成正比,与物体之间距离的平方成反比。

不过,牛顿自己对这个理论不甚满意。因为万有引力定律无法解释引力的本质,引力究竟如何产生一直困扰着他。尽管如此,牛顿的引力理论后来成为了真理,掩盖了引力真相长达200年之久。

牛顿引力理论VS爱因斯坦引力理论

幸运的是,爱因斯坦正确地否定了这个教条,并且提出了广义相对论。对于当时名不经传的爱因斯坦来说,敢于挑战牛顿,这展现了他的勇气,他挑战了一个被崇拜了200年的观点。

爱因斯坦的发现是基于一系列的思想实验。如果有人在一个密闭的电梯里做自由落体运动,他无法分辨出电梯是漂浮在远离引力的太空中,还是在地球上的建筑物中,他处于一种失重的状态。然而,如果他没有受到任何力的作用,为什么一个自由落体的人会加速呢?显然,这与牛顿第二运动定律相矛盾——加速度的大小与施加的外力成正比。

爱因斯坦提出,物体不是被大质量物体的引力所牵引,而是在弯曲的时空中运动。根据广义相对论,引力是物体弯曲时空造成的。正因为如此,物体在引力场中做自由落体运动的曲线(不考虑空气阻力)与质量无关,引力其实是一种几何效应。物体在时空中运动走最短的路径——测地线,对于围绕太阳旋转的行星来说也是如此。绕轨道运行的行星沿着太阳的最短路径,以使能量最小化。这条路径是一个椭圆,是太阳引力中最有效的路径。

牛顿引力理论是谬论吗?

牛顿引力理论不能解释水星轨道的近日点进动异常,也不能解释引力透镜效应,也解释不了为什么会产生引力波。那么,这是否意味着牛顿引力理论是完全错误的呢?如果真的错了,为什么还普遍存在于我们的课本中呢?


牛顿引力理论并没有错!事实上,人造卫星飞上太空只需使用这个理论就行了。在弱引力场的情况下,使用牛顿引力理论就能获得足够高的精度。虽然使用广义相对论能够获得更为准确的结果,但后者的形式更为麻烦,使用起来不是很方便。但在强引力场中,就只能使用爱因斯坦的引力理论。



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#嵇奋珍# 力学的几个力的区别
(15075842826): 重力:本质是万有引力,地球和物体间的力,简便的称为物体的重力,不考虑地球了. 压力:通常指两个接触物体之间的垂直于接触面的力(不是平行),通常是一个物体“压向”另一个物体的力称为压力,其反作用力为——支持力! 拉力:绳索等物体由自身张紧而对其他物体施加的力. 支持力:见压力 阻力:指一个物体阻碍另一个物体运动时对其产生的力. 摩擦力:指两个物体间的平行于接触面的力,可视为一种阻力.

#嵇奋珍# 地球的万有引力为什么不是重力? -
(15075842826): 因为地球上的物体随地球一起自转,那么万有引力的一个分力还要提供物体做自转的向心力.而另一个分力才是重力,不过做自转用的向心力比重力小的多,一般可认为重力约等于万有引力.

#嵇奋珍# 万有引力不是力,为什么仍然属于四大基本相互作用 -
(15075842826): 万有引力不是力——?万有引力是一种力的作用形式啊~ 当然属于【强相互作用、电磁相互作用、弱相互作用、引力相互作用.】这四大基本相互作用 其中的【引力相互作用】——就是万有引力 引力是所有物体之间都存在的一种相互作用.由于引力常量G很小,因此对于通常大小的物体,他们之间的引力非常微弱,在一般的物体之间存在的万有引力常被忽略不计.但是,对于一个具有极大质量的天体,引力成为决定天体之间以及天体与物体之间的主要作用.

#嵇奋珍# 引力究竟是什么 -
(15075842826): 引力 所有物质之间存在的相互吸引的力,即万有引力,与物体的质量有关,运算公式:F=GMm╱R^2.引力是怎么产生的?牛顿发现了引力问题,是他在思考问题时被苹果砸在头上(很可能是杜撰的)想到了引力的问题. 但是对为什么产生引...

#嵇奋珍# 物理学上只分重力弹力摩擦力三种力吗?如果是的话,拉力属于什么力? -
(15075842826): 物理学根据力的形成方式,可以分为很多种力.重力弹力摩擦力只是常见的几种.其他力比如电场力、安培力、洛伦兹力.微观的如强相互作用力等等. 拉力属于弹力的一种,发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力. 拉力是由于物体间发生相互作用,拉伸改变了物体形状,物体有恢复形状的趋势而产生的力.所以是弹力的一种.常见的,如"支持力"N也属于弹力

#嵇奋珍# 万有引力不是分为向心力与重力么? -
(15075842826): 首先我们要搞清楚向心力不是因为物体做圆周运动而产生的,实际上是因为有了向心力物体才会做圆周运动,也就是说向心力是因圆周运动是果,不要把因果关系搞反了.在地球上,重力和地球对物体的支持力的合力使物体能够随地球的自转做圆周运动.一楼的朋友说的并不准确,重力不是万有引力在星球上的叫法,实际上重力是万有引力的一个分力,只不过在近似计算的时候,我们可以认为重力等于万有引力.所以准确的讲,应该是万有引力和支持力的合力提供了物体随地球自转的向心力.

#嵇奋珍# 引力、向心力、重力它们之间有什么区别.哪个大哪个小? -
(15075842826): 首先向心力不是一个具体的力,而是一个效果力,就是说因为出现了使物体向心运动的效果,才有了这个名称.向心力和引力的区别在于,引力是某个具体的力,向心力则是一个角色,不管是万有引力,摩擦力,电磁力,压力,弹力还是什么其...

#嵇奋珍# 再问一个问题,万有引力既然全部提供卫星绕地球运行所需要的向心力,重力呢?那为什么卫星还有重力加速度 -
(15075842826): 首先你要知道,向心力并不是一个性质力,而是效果力,也就是说,并不是像拉力,重力一样实实在在作用在物体上的.绕地球运动的卫星只有一个力,那就是万有引力,而因为在地面上定义的力的关系,这个力也可以叫做重力,在高空中,重力和万有引力是相等的,因为有重力,所以G/m,具有重力加速度.而这个重力,也就是万有引力,是作为卫星匀速圆周运动的向心力的,圆周运动的向心加速度实际上就是重力加速度g,而向心力,就是重力,也就是万有引力.实际上都是万有引力这一个力,不过重力是一个别名(因为地表重力不等于万有引力,所有有所区分,但是到了高空,是相同的),而向心力则是按作用效果命名的力

#嵇奋珍# 物理问题,我们老师讲分子间存在引力和斥力所以要把铁块拉伸很难,为什么是因为分子间的引力而不是一个分 -
(15075842826): 压缩才是斥力.你的意思简单来说好比5个分子一排 你考虑的是两边的分子对中间的分子的斥力 使他难移动 但拉伸实际上是去扩展这5个分子之间每个分子的距离 所以应该是引力为主

#嵇奋珍# 为什么万有引力
(15075842826): 为什么万有引力? 因为在自然界里,不管宏观的太阳系、银河系、以及星系团、乃至整个宇宙的一切物体、微观世界的粒子和场物质,都在作不同速度的运动和微观碰撞,这就造就了大大、小小不同级别的静负压强的空吸力——即万有引力!(比如说,人们常见的毫无拉力可言的上升热空气,一不小心就形成负压强的台风、龙卷风就是最有力的铁证)!