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萬有引力定律和相對論

生活 更新时间:2025-01-10 13:53:17

大家都知道宇宙中衛星繞着行星轉,行星繞着恒星轉,可是你們知道這個宇宙天體運動秩序是誰制定的嗎?

在回答這個問題之前,認知君首先要給各位同學解答幾個疑問:

  1. 什麼是萬有引力
  2. 什麼是廣義相對論
  3. 二者之間關系

萬有引力:牛頓認為,自然界中任何兩個物體都是相互吸引的

注意:是相互吸引而不是相互産生吸引力!

萬有引力定律和相對論(廣義相對論與萬有引力最通俗的解釋)1

廣義相對論:愛因斯坦統合了狹義相對論和萬有引力,把引力改描述為因時空中的物質與能量而彎曲時空,取代了“引力是一種力”的看法。(稍後會有解釋)

萬有引力定律和相對論(廣義相對論與萬有引力最通俗的解釋)2

兩者之間的關系:牛頓認為自然界中任何兩個物體都是有相互吸引的力的,但并沒有搞清楚相互吸引的原因。而此時段人們都認為這個相互吸引的力“引力”是來自于這兩個物體(可以理解為磁鐵)。

這時候愛因斯坦通過研究運算得出的廣義相對論指出:因時空中的物質與能量而彎曲時空,導緻物體向空間中向彎曲的部位産生位移。

可以這樣理解,空間是一張懸空的布,在這張布上放上兩個物體,把布壓彎了。如果這兩個物體質量,也就是重量相當,那麼這兩個物體就會向中間滾動;如果一大一小,大的就會把布壓彎的弧度更大,小的物體就會向大的這邊滾來。兩個物體并不産生引力,人們眼睛看不到空間這張布,隻能看見物體互相吸引移動,所以會有人認為是物體産生了引力。

萬有引力定律和相對論(廣義相對論與萬有引力最通俗的解釋)3

這也解釋了地球為什麼一直繞着太陽公轉,月球繞着地球轉。還有一點,其實太陽也不是原地不動的,同樣,太陽也是一邊自轉一邊帶着整個太陽系繞着銀河系在公轉。

萬有引力定律和相對論(廣義相對論與萬有引力最通俗的解釋)4

之前有人問過我,為什麼在已經證實了廣義相對論的今天,我們教材上還是要學習牛頓的萬有引力?

萬有引力定律和相對論(廣義相對論與萬有引力最通俗的解釋)5

其實這兩個定律之間并不相孛,廣義相對論是在萬有引力的基礎上補充了缺陷,而萬有引力則是廣義相對論的基礎。

就像是小米的系統基于安卓一樣。沒有萬有引力,廣義相對論則不成立。但沒有廣義相對論,萬有引力卻不受影響。

很多人認為廣義相對論推翻了萬有引力,其實不然。 萬有引力是講兩個物體會互相吸引,而廣義相對論是解釋了為什麼會互相吸引的原因。

我是認知君,交個朋友。

歡迎評論區留言探讨。

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