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引力産生原因有哪些

生活 更新时间:2024-11-26 20:27:19

引力,在我們身邊無處不在。

根據牛頓萬有引力定律,有質量的物體就會産生引力,而萬物都有質量,所以我們每時每刻都能感受到引力的存在。我們之所以能安全地站在地球上,就是因為有引力的存在。

引力産生原因有哪些(但引力的本質是什麼)1

牛頓提出了萬有引力,但并沒有诠釋引力到底是什麼,引力到底是如何産生的?

牛頓本人當然也知道萬有引力的本身存在着“瑕疵”,但由于時代的局限性,我們不能苛求太多,偉大的牛頓很難揭示引力的本質,這種局限性是不可突破的,任何時代都有其無法突破的局限性。

這個問題留給了另外一個偉大的物理學家,愛因斯坦。

1915年,愛因斯坦提出了偉大的廣義相對論,該理論一經提出,就轟動了全世界,因為它太具有颠覆性了。

引力産生原因有哪些(但引力的本質是什麼)2

根據廣義相對論诠釋,所謂的引力,本質上其實就是時空萬物,任何有質量的物體都會對周圍時空造成彎曲,在彎曲的時空中,一切物體都是沿着直線運動。

注意,上面的“直線運動”并不是我們經常所說的直線,而是四維時空中的“直線”,也就是“測地線”。萬物都能感受到被彎曲的時空,然後沿着彎曲的時空做“測地線”運動,體現出來的就是引力。

說白了,所謂的引力其實是不存在的,它隻是時空彎曲的表象而已。這就是引力的本質。

那麼時空到底是如何彎曲的呢?

我們常見的描述時空彎曲的都是一些不太嚴謹的示意圖,方便我們通俗理解。比如說,把時空彎曲描述成彈簧床被重物壓縮的情況,其實這是不嚴謹的。

引力産生原因有哪些(但引力的本質是什麼)3

因為在宇宙太空并沒有方向之分,沒有上下的概念,時空無法“向下”彎曲。

更嚴謹地來講,時空彎曲的方向是物體的質心方向,也就是物體質量的中心,就如同下圖那樣,物體在運動的也會拉拽着周圍的時空一起運動。

引力産生原因有哪些(但引力的本質是什麼)4

廣義相對論是萬有引力定律更高級的體現。說白了,萬有引力定律是廣義相對論的近似值和特例,是在低引力情況下的特例。

這也是為什麼萬有引力定律無法诠釋水星的“進動”現象,而廣義相對論就能很好诠釋。因為水星距離太陽太近了,受到時空彎曲的影響比别的天體都要大!

不過對于生活在地球上的我們來講,大部分時間還是由牛頓萬有引力定律統治着,因為我們生活在低引力世界。而一旦上升到宇宙層面,就需要廣義相對論出馬了!

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