為什麼會存在引力?(這篇文章有點料)

2020-12-20 院長科普

引力,一個非常熟悉的話題,引力是自然界四大基本力之一,人類之所以可以現在地表上,引力可算是功不可沒。但為什麼會存在引力,這卻是一個迷題。

人類第一次對引力的認知開始於牛頓時期的萬有引力定律,從那時起,人類就知道了物體的質量越大,它的引力就越大,雖然當時牛頓知道萬有引力定律,但他卻不知道萬有引力是如何產生的。

直到1915年,愛因斯坦的相對論的誕生,他將引力描述為質量扭曲時空的幾何現象。即物體會使時空周圍發生彎曲。物體質量越大,時空曲率也就越大,即使是光經過大質量天體的時候,傳播路線也會發生彎曲,也就是說,時空曲率將產生引力。

按照這個思路,愛因斯坦還提出了引力場方程,後來的黑洞以及引力波,都是廣義相對論的證實。在廣義相對論幾乎完美的解釋引力的同時,量子力學也在研究其他三種基本作用力,就是電磁相互作用力,弱相互作用力,強相互作用力。無論小到粒子,還是大到天體,所有東西之間都存在著引力,不管相隔多遠,都會存在著聯繫。

量子力學完美的將強力,弱力,電磁力歸納到了一起,統一了基本力的三種,但是引力卻始終無法與其他作用力歸納到一個理論當中。

相對論和量子力學作為現代物理的主要支柱,卻在引力上無法得到統一,所以關於引力的探索還是要走很長的路的。

只做良心科普,用腦洞填補空白,我是院長,我一直都在。

相關焦點

  • 這篇文章可以為你解答疑難
    庫珀為什麼會在看到自己兒女的錄像會哭?這是因為這樣的時間錯亂給電影主角增加了一絲悲涼和無奈的氣氛。至於時間膨脹本身則是一種物理現象,在相對論中空間和時間的尺度隨著觀察者速度的改變而改變。例如向著我們以接近光速速度運動的一個時鐘,本身所標明的時間比另一個與我們相對靜止的時鐘走得要慢一些。
  • 時間根本就不是物質,更沒有質量,為什麼引力會讓時間變慢呢?
    一般來講,我們都會認為「穿越」這種事情只是存在於人們的幻想中,然而實際情況卻可能不是這樣,因為根據愛因斯坦的《廣義相對論》中的相關理論可以推測出,原來我們經常在時間中「穿越」,只是我們察覺不到。那麼這是咋回事呢?下面我們就來講一下。
  • 引力之解 *
    憑直覺,蘋果為什麼會往下落?我們會覺得是因為蘋果有重量。牛頓卻告訴我們,蘋果往下落不是因為有重量,恰恰相反蘋果是因為往下落才有了重量。蘋果下落的原因是地球對蘋果有吸引力,隔著空間,兩個沒有生命的物質會互相吸引,不管多麼難以置信,幾百年的實踐已經證明牛頓的這個理論完全正確。地球和蘋果為什麼能隔著空間互相吸引?它們是如何做到的?
  • 為什麼引力速度必須等於光速?
    因此我們現在知道了,我們看到的太陽是8分20秒前的太陽,我們感受到的太陽引力也是8分鐘前太陽所處位置的引力。當太陽消失以後,我們不會立刻失去光明,地球也不會立刻不受控制的從自己運行軌道的切線方向飛出去,而是會持續的感受到8分鐘的太陽引力。因為現在地球感受到的引力是8分鐘前的,此時此刻太陽的引力8分鐘後才能達到地球。這就是我們現在所掌握的知識。
  • 地球存在引力,火焰為什麼是上升的,而不是往下沉?
    為什麼地球對大氣層都有束縛的能力,使得大氣層的絕大多數質量都集中在離地面10公裡以內,而火焰卻似乎能克服地心引力,有往上飄的本事?火苗發生與組成對我們最熟悉的火焰來說,大家可能都知道,由可燃物和氧氣的快速反應所引起的快速發熱現象,伴隨著氣體、無機物灰的產生而產生。這一過程是如何發生的,可燃物是與氧氣直接反應,還是另有玄機?
  • 廣義相對論中「引力和慣性力等效」為什麼如此重要?
    前面我們多次談到廣義相對論的一個等效原理:慣性力和引力等效,但是這句話很抽象,翻譯成「白話文」就是,凡是遇到你受到引力的場景,都可以等效轉化為你本身並未受到引力,只不過你所處參考系在引力反向上做加速運動舉個例子:當你坐在車裡面,突然踩一腳油門,你會發現有一個有一個虛擬力往後拉你,
  • 引力與自轉有關係嗎?如果地球沒了月亮的引力,你我還會存在嗎?
    本文基於回答網友這樣的問題:地球自轉可產生引力,為何月球卻不能?直話直說,這種認知是錯誤的。萬有引力與自轉沒有毛關係,凡有質量的物體,都存在萬有引力,因此引力是物質本質屬性,一個原子也不例外,何況月球呼?
  • 為什麼引力越大時間越慢,時間難道不是客觀存在的嗎?
    1905年,愛因斯坦發表了4篇具有開創性的論文,其中就包含了大名鼎鼎的狹義相對論和質能等價理論。而光電效應也是量子力學的基礎理論之一。也就是說,他在一年內給現代物理學的兩座大廈做了巨大的貢獻,這在整個科學史上,僅僅只有牛頓可以與之匹敵。
  • 《甄嬛傳》為什麼多次引用這篇文章?
    這不僅適應了文化復興的趨勢,同時也彰顯了中國經濟發展起來之後文化上的自信。 而且這些古詩文,並不生僻,許多古典文學的愛好者對這些詩文都很熟悉。而這些古詩文也不會給一般觀眾造成觀看時的困難。 在這些古詩文中,有一批文章多次出現,那就是《鄭伯克段於鄢》。這是為什麼呢? 我們首先來回顧一下劇情。
  • 看了這篇文章,你們可以體會我確實思考了關於慣性的問題!
    看了這篇文章,你們可以體會我確實思考了關於慣性的本質問題!我也在現有教科書基礎上,對慣性提出新的定義。對與錯,留給你們來說吧。前幾天和愛因斯坦他們聊過,他們建議我既然認為引力是慣性的源泉。那為什麼不重新定義慣性呢?這樣他們認為會和我繼續談,否則遊戲結束。我現在想想,他們的建議是如此的正確。那麼接下來我要重新定義慣性。
  • 逆天邪神:火星引力這廢材都5更了,辰東為什麼還不更《聖墟》?
    逆天邪神:火星引力這廢材都5更了,辰東為什麼還不更《聖墟》?現在很多網絡小說紛紛拖更斷更,劍來太初都是曾經斷根過的。為了更好的未來,加油吧少年少女們,可以看出這是作者火星引力的自嘲了,因為逆天邪神總是斷更所以書友紛紛給火星引力起了一個外號「廢材」,所以火星引力乾脆就以此來鼓勵書友們。
  • 慣性質量和引力質量為何不同?如果兩者不相等會怎麼樣?
    當我第一次聽說慣性質量和引力質量,是兩個不同的物理量時非常驚訝,但是稍微一深究,就會發現兩者確實存在本質的區別。很多人理所當然地認為:慣性質量和引力質量,都是質量,沒有區別。就如古人理所當然地認為:不受力的物體會向下落、只有力才能使物體運動、太陽繞著地球轉一樣。這就是一個常識誤區。「兩個鐵球同時落地」實驗眾人皆知,伽利略還從邏輯上,論證過這個問題,叫做——落體佯謬。
  • 車圈難題:為什麼會說奔馳買得起養不起?這篇文章來給你答案!
    車圈難題:為什麼會說奔馳買得起養不起?這篇文章來給你答案!我來談談對這個問題的看法,對於一般收入階層來說,這說確實不假,買得起養不起,因為飛車只是一次性投入,而維護保養是一筆巨大的開支,而且是一個連續不斷的支出,這讓人就有點難受了。
  • 太陽引力那麼大,地球會不會有一天一頭撞向太陽?
    那麼,為什麼太空中會有這麼多的流浪星球,我們的地球會不會也有一天,會變成一顆流流星球,而一撞向我們的母星太陽呢?太陽在太陽系中擁有著絕對的權力,佔據了太陽系質量的99.86%,太陽無疑是太陽系的引力最強大的天體,地球距離太陽近1.5億公裡的距離,為什麼太陽巨大的引力,沒有將地球拉扯到太陽的內部,反而以一種極為恐怖的平衡狀態,圍繞著太陽旋轉?
  • 火星引力何時會恢復周更
    火星引力何時會恢復周更。對於大部分漫改漫畫的原著作品,基本上都是每天一更或者兩更,特別是對於一些新手作者來說,每天的更新都在兩章以上。一些比較出名的作者則是能夠保持一章左右的更新,逆天邪神則是如今最出名的書籍,作者火星引力人盡皆知,火星引力曾經更新的速度讓人震驚,也是靠著每天多更逆天邪神才大為火爆的。
  • 抱歉,這篇文章來遲了
    之後又有好友發來微信:去看《少年的你》吧,你看完一定會為這個片子寫一篇文章的,你別不信。於是我定了今早第一場《少年的你》,想看看這部電影的口碑為什麼爆了。說來可笑。昨天睡得晚,今天起得早。我擔心自己觀影發困,進影院前特意買了超大杯咖啡。然而138分鐘的電影像藤蔓一樣把我越錮越緊,讓我無法分心做其他事情。
  • 「大黃蜂引力」可以解釋為什麼宇宙如此迅速地膨脹
    如果那個陰影比現有物理學理論所預測的要小,它可以幫助證明一個遙遠的概念,即大黃蜂引力,它描述了如果宇宙看似完美的對稱性畢竟不那麼完美會發生什麼。 如果科學家能夠找到一個陰影如此小的黑洞,那將為人們對引力的全新理解打開一扇大門,也許可以解釋為什麼宇宙膨脹得越來越快。 但是,要了解這種大黃蜂想法是如何產生的,讓我們深入研究一些基本物理學。
  • 理論物理學家因攀巖意外離世:他詮釋了最深邃的量子引力理論
    弦論的主要目標是把愛因斯坦的廣義相對論量子化,從而解釋宇宙大爆炸為什麼會發生、黑洞中心的奇點到底是什麼等問題。這一領域對數學的要求極高,所以成為理論物理學研究的塔頂,很少有人能弄懂弦論的全部數學。弦論的物理思想則博大精深,以威騰為代表的弦論學家已經把弦論發展到了10維時空,這遠遠超出了一般物理學中4維時空的範疇。 到了 1997 年,弦論大革命爆發了。
  • 對於引力的理解,牛頓理論和愛因斯坦廣義相對論的區別在哪裡?
    一、沒有測量的物理學就是耍流氓曾經我用這句話做過文章的標題,單獨寫過物理學中的測量問題,測量是物理與數學的本質區別。可以說,沒有測量,就沒有物理學。萬有引力也好,廣義相對論也罷,都是從測量的角度,對引力的一種理解。
  • 引力是力,為什麼可以產生波?我們對外用力是在釋放「衝擊波」?
    如果把引力認為是牛頓說的力,就很難理解波了。只要能先忘掉引力是一種力,寧可想成「衝擊波」都行,讓我重新給你灌輸一遍為什麼東西會落地。愛因斯坦在他的《廣義相對論》論中提出的更精確的引力描述,引力波的概念就是從他那來的,但他說的還是會很抽象,所以多上點動圖。