重力
重力,或称引力是宇宙的基本力量之一。在这篇文章中,我们分三部分讨论它。
一些物理学家认为重力是由引力子引起的,但他们仍然不确定。
艺术家构想的重力探测器B围绕地球运行以测量时空,这是宇宙的四维描述,包括高度、宽度、长度和时间。
引力理论的历史
伽利略
据他的一个学生说,伽利略做了一个著名的关于重力的实验,他从比萨塔上扔下球。后来他又把球从斜面上滚下来。通过这些实验,伽利略表明,重力使所有物体以相同的速度加速,而不论其重量如何。
开普勒
约翰内斯-开普勒研究了行星的运动。1609年和1616年,他发表了关于行星轨道形状和沿轨道运动速度的三个定律,但没有发现它们为什么这样运动。
牛顿
1687年,英国数学家艾萨克-牛顿写了《原理》。在这本书中,他写到了反平方的万有引力定律。牛顿遵循一个早已被其他人讨论过的想法,说两个物体之间的距离越近,重力对它们的影响就越大。
牛顿定律后来被用来根据天王星轨道的变化预测海王星的存在,并再次预测另一颗比水星更接近太阳的行星的存在。当这一切完成后,人们得知他的理论并不完全正确。他理论中的这些错误被爱因斯坦的广义相对论所纠正。牛顿的理论仍然被普遍用于许多事情,因为它比较简单,而且对许多用途来说足够准确。
动态平衡
为什么地球不会落入太阳?答案很简单,但非常重要。这是因为地球绕着太阳运动是处于一种动态平衡状态。地球的运动速度产生了一个离心力,平衡了太阳和地球之间的引力。为什么地球会继续旋转?因为没有任何力量可以阻止它。
牛顿的第一定律。"如果一个物体处于静止状态,它就保持静止状态,如果它处于运动状态,它就以同样的速度运动,直到它受到外力的作用"。
离心力和引力之间有一种类比,这导致了广义相对论的 "等价原理"。
失重
在自由落体中,物体的运动平衡了重力对它的拉力。这包括在轨道上。
牛顿的万有引力定律。
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问题和答案
问:什么是重力?答:重力,或称引力,是宇宙的基本力之一。它是任何两个有质量的物体之间的吸引力,或者说拉力。
问:引力如何影响日常生活?
答:万有引力对日常生活的影响是:由于两个有质量的物体之间的吸引力,它使物体落到地面上。
问:关于重力的牛顿定律是什么?
答:牛顿定律指出,万有引力使太阳系和大多数主要天体保持在一起。
问:什么是爱因斯坦的广义相对论?
答:爱因斯坦的广义相对论指出,引力通过影响空间和时间的相互作用在宇宙中起作用。
问:是否有任何证据证明是什么原因导致了引力?
答:一些物理学家认为,引力可能是由引力子引起的,但这还没有得到证实。
问:引力如何影响空间和时间?
答:根据爱因斯坦的广义相对论,引力影响着宇宙中空间和时间的相互作用。