萬物之間，都有引力

2020-08-13 三分鐘話科普

有一個朋友的兒子全家移民美國，幾乎每年他都要往返北京西雅圖兩地。經常聽他說同樣的飛行路線，去的時候飛行時間是12小時，回來的的飛行時間只用了11小時。往返時間不一樣，或許和地球自轉有關？

飛機是靠空氣動力學的原理飛行的，巡航高度不過1萬米，完全在地球的引力場之內，雖然離開了地面在空中飛行，但和地面上行駛的火車、汽車是一樣的，同時應該隨著地球一起自轉。同樣的航線，飛行時間不同原來是由於地球自轉而產生的風向有關。地球自西向東轉，形成了一片西風帶，這種大氣運動影響了飛機的飛行速度，出現了順著地球自轉方向飛行的西雅圖到北京的航線節省了1個小時的時間。

下面談談關於引力的話題：引力是宇宙中一種非常重要的力。任何物體都有引力，引力很像磁力，然而又不像磁力，因為引力不僅僅存在於鋼鐵之中。每一樣物體，不論大小都有引力，只不過像地球這樣巨大的物體比小物體的引力更大罷了。

十七世紀偉大的科學家牛頓第一個研究了引力，他小時候經常看見蘋果從樹上掉到地上，他想知道，蘋果為什們不飛向天空呢？根據他後來建立的定律，宇宙萬物之間都有引力。太陽吸引地球，地球也吸引太陽。地球吸引月亮，月亮也吸引地球。雖然較大的物體具有較大的引力，但事實上，所有物體都有引力。

為什麼地球總是圍繞太陽運轉，而不是飛向寒冷的太空呢？太陽的引力回答了這個問題。地球總想脫離太陽直線運行，但太陽的引力總是把它往回拉。因此地球始終圍繞著太陽不停地運轉。

太陽是銀河系中的一顆恆星，銀河系大約有一千億顆恆星。太陽不在銀河系中央而在邊緣一帶。這些恆星組成了一個星群，它的形狀很像手錶帶一樣。

宇宙中有無數的星系，所以像太陽這樣的恆星更是無窮無盡。很多天文學家認為，其它星系中也會有像我們的太陽一樣的恆星。

引力是把一個恆星上所有的原子聚集在一起的力量，這個力把太陽結合成一個整體，這個力把地球的原子聚集在一起，這個力把所有生物吸在地球上。如果沒有引力，我們以及其他所有的東西就會離開地球，飛向太空了。

愛因斯坦提出了一條新的引力定律，他的主要結論和牛頓定律相同。但在細節上，愛因斯坦定律則得出不同的結論。其中有一條結論是，引力使光產生彎曲，但根據牛頓定律，引力對光的影響不起作用。愛因斯坦是用數學的方法，而不是用實驗的方法證實的。後來經過天文學家的對日食的觀測，證實了愛因斯坦是正確的。

太陽的引力使光束產生了彎曲

相關焦點

  • 萬物之間都有引力,萬有引力的本質到底是什麼?
    按照愛因斯坦廣義相對論的詮釋，引力的本質就是時空彎曲。在上世紀初期，愛因斯坦通過廣義相對論給出了引力的本質，並描述了時空，物質與運動之間的關係，這就是著名的愛因斯坦引力場方程：
  • 如果宇宙萬物都有引力,那麼和引力有關的質量從何而來?
    關於引力，我們大家可能想到的就是，天體之間的相互作用力。因為根據物理學家牛頓的說法，萬物皆有引力。任何有質量的物體之前都會存在這個力，而且物體的質量越大，這個力就會越大。但是根據近代物理的中，引力和我們平常生活中力不一樣了。但是任然和質量有關，因為質量會使時空結構發生彎曲。
  • 萬物理論的最後一塊拼圖?將引力與量子力學統一,連愛因斯坦都沒有...
    萬物理論的最後一塊拼圖？原始宇宙是引力波的另一個來源，如果引力波能被探測到，那麼這個發現就能幫助物理學家設計出一種量子引力理論。宇宙中所有的基本力都遵循量子力學的定律，除了引力。找到一種將引力融入量子力學的方法，將使科學家向「萬物理論」邁進一大步。「萬物理論」可以從基本原理上完全解釋宇宙的運行。在探索引力是否為量子的過程中，關鍵的第一步是探測長期以來假設的引力基本粒子，引力子。
  • 宇宙萬物都有引力,那麼引力的本質是什麼?又是如何產生的?
    引力是自然界四大基本力之一，人類之所以能站在地表全靠引力的牢牢吸附。人類對引力的第一次系統認知始於牛頓時期的萬有引力定律，從那時起人們知道了物體質量越大造成的引力就越大，然而當時牛頓雖然知道萬有引力，但他並不知道引力是如何產生的。
  • 萬物都有起源嗎？元素都是怎麼來的？
    公元前六世紀，古希臘哲學家、米利都學派的泰勒斯認為萬物的本源是水，因為水能以液態存在，也能以固態或者氣態存在，並且當洪水退去，平原上長出各種植物，雨水過後昆蟲成批湧現，一切都來自於水，泰勒斯認為除了水以外，還有火、土、氣等元素構成了宇宙萬物！
  • [趣味物理]地球與月球之間引力有多大
    宇宙中的每一物體與其他每一物體都在互相吸引著，作用力的大小與兩物體質量的乘積成正比，而與兩者之間距離的平方成反比，這種關係就是牛頓在１６８７年發表的著名的萬有引力定律．用公式表示為：下面我們根據這一公式來推算一下地月之間的引力究竟有多大吧：
  • 物理學存在萬物之理嗎?除了弦理論,還有一個圈量子引力理論候選
    物理學家嘗試將兩個理論融合在一起，得到一個能夠通用的理論框架，但遺憾的是困難重重，無論怎麼努力都不能成功。，或者反過來在無限小的尺度上，萬物之理都能成立。近幾十年，弦理論可以算是最流行的、最具有爭議的萬物之理的候選理論，它需要宇宙的時空維數達到十維或者十一維，甚至更多。儘管這個理論很美，目前研究者也不少，但這個理論還是很不完整。一是因為它的數學方法仍在尋找當中，二是它作出的任何理論預測都不能得到驗證。所以它還有很長的路要走。
  • 引力為什麼不能被量子化?萬物理論何時出現?
    對於物質的基本做成和四大基本作用力的統一是兩個基本問題，如果有一天出現一個理論徹底解決這兩個問題，那麼這個理論就可以被稱為萬物理論。量子場論就融合了量子力學和狹義相對論對物質的基本組成和三大基本作用力做出了量子化的解釋，但是唯獨對於引力無能為力。牛頓發現萬有引力定律，提出引力的概念，但是並沒有從本質上對其進行解釋說明。
  • 宇宙目前的狀態是引力和壓力之間達到平衡的結果
    這裡面的關鍵就是引力和壓力之間的平衡，在宇宙大爆炸之後大概40萬年間，宇宙還是一個有著微小密度褶皺的熾熱的中性集團，引力就是在這個時候開始行動的，這個時候每一樣東西都是中性的，這個非常重要，所有其他的作用力都在這一點上達到平衡，強核力使夸克結合成了質子和中子，電磁力把質子和電子拉到一起形成了中性的原子，但是引力既不能被平衡也不能被抵消，它是非常有耐心的，在漫長的1萬年間這些空間裡的褶皺吸引周圍的氣體
  • 引力速度等於光速！
    什麼是引力，什麼是光速，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。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8.2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，所以說此時此刻太陽的引力8.2分鐘後才能達到地球。這就是我們現在所掌握的知識。
  • 「萬物理論」或揭露真相
    不到30年後，理論物理學家胡安·馬爾達西那（Juan Maldacena）發現了引力與量子世界之間的另一條關聯。在此基礎上，科學家提出了一套模型，認為改變某個物體不同表面之間的糾纏程度可以創造或摧毀時空。換言之，該模型認為時空本身是物體間相互糾纏的產物。
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    話說上次火星引力更新完一章之後，除了眾讀者心有不安之外，就連一向天不怕地不怕的雲澈都變得惶惶不可終日。這可不是開玩笑，畢竟雲澈早已經以為他該和灰燼龍神之間做一個了結了，可是哪裡想到，居然沒有後續了。不過就目前看來，唯一能夠改變這樣一個局面的，就只剩下火星引力一個人了。可是沒有想到的是，火星引力居然和他玩失蹤，這怎麼可能是雲澈希望看見的呢？一氣之下，雲澈覺得應該和火星引力好好地理論一下。於是帶著千葉影兒一起，去找火星引力，廢了好大的工夫，雲澈才將火星引力給找到。這樣一來，雲澈與火星引力之間的終極較量就開始了。
  • 為什麼廣義相對論和牛頓引力之間對彈跳球預測有差異?
    為什麼對彈跳球的預測會在廣義相對論和牛頓引力之間產生分歧？ 從概念上講，這是一件簡單而有趣的問題，你可以在這裡看，如果在理論物理網站上的文章讓你感到震驚又失望的話。
  • 量子引力的桌面實驗
    這項工作的結果可以幫助科學家們弄清楚黑洞是如何工作的，宇宙是如何誕生的，或許還能讓他們離「萬物理論」更近一步。目前，科學家們有兩個完全不同的理論，它們可以描述宇宙在最小和最大尺度上運作的各個方面。量子力學可以解釋所有已知粒子的行為，而廣義相對論則描述重力的性質以及空間和時間的結構。
  • 為什麼會產生引力?
    我們對引力再熟悉不過，東西掉到地上，物體被束縛在地球表面，地球繞著太陽公轉，都是引力在起作用。那麼，我們現在對引力的了解有多少，引力究竟是什麼呢？牛頓並不是第一個注意到蘋果從樹上掉下來的人，但當他從數學上證明把蘋果吸引到地球上的引力一定與太陽束縛地球的引力相同之時，一個偉大的理論就誕生了。在牛頓看來，萬物之間都存在引力作用，其強度正比於質量乘積，反比於距離平方，這就是萬有引力定律。物體的質量越大，引力作用就越強。物體之間的距離越遠，引力作用就越弱。
  • 引力的本質是什麼?它到底是如何產生的?
    牛頓讓我們明白了萬物之間都有引力，但他並沒有解釋為何會有引力，而這個問題留給了幾百年之後的又一位天才科學家，阿爾伯特愛因斯坦！ 一個世人皆知的人物！
  • 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？只不過引力是四種基本力中強度最小的力，在小的物體上很難表現和測量出來而已。牛頓發現萬有引力定律已經三百多年了，早已經成為一種基本科學常識。
  • 一口氣看完引力簡史
    亞里斯多德「引力」從古到今都是學者們關注的話題，每個時代都有個主流的看法。關於引力的探討來自於我們日常生活非常常見的，比如，你向前扔一塊石頭，於是你就會發現，石頭會呈現一個拋物線。而且，很多東西都是往下掉的趨勢，比如：人跳起來後不會飄起，而是落回到地上。
  • 引力是什麼?引力真的存在嗎?
    引力存在嗎？我們從小就聽過牛頓被蘋果樹上掉下的蘋果砸，然後腦袋好像開了光一樣，一下就想明白了萬有引定律了。這個故事或多或少是有演繹的成分，真實性堪憂，最早也僅僅載於沒見過牛頓的伏爾泰的書中，他也是打聽來的。
  • 根據引力公式,兩個物體之間的距離趨近於零,引力就會無窮大嗎?
    牛頓的萬有引力定律我們都知道，萬有引力定律是牛頓提出來的，他認為，兩個物體直接有相互吸引的作用力，叫做萬有引力。萬有引力和兩個物體的質量成正比，和它們之間距離的平方成反比。引力就會無窮大麼？根據萬有引力公式，如果距離趨近於零，似乎引力就可以無窮大了。但實際上這是有問題的。我們要知道的是引力的作用於物體的質心。就拿太陽和地球來說吧，太陽和地球本身是有體積的，所以，想讓兩者的質心距離接近於零是根本不可能實現的。