A. 萬有引力在生活中的例子
蘋果掉到地上,東西扔到空中會掉到地上。
要通俗地解釋萬有引力,我們需要回顧一下科學發展的歷史,因為萬有引力不光與科學有關,也與當時的政治、宗教、文化和歷史有關,這裡面發生了很多跌宕起伏的精彩故事。
這些故事,昭示著人類認識自然、逐步走近科學的真相,還請小夥伴們耐心看下去。
牛頓是幸運的,因為他的前面並肩站著兩個巨人:開普勒和伽利略。前者搞定了行星在天空中的運動規律,後者搞定了物體在地表上的運動規律,所以才有後來牛頓說自己是站在巨人的肩膀上這句佳話。
牛頓樹立的最高的豐碑莫過於牛頓力學,他在45歲時發表了《自然哲學的數學原理》,這部著作闡述和歸納了它的力學理論。
這一年距離開普勒的《新天文學》已經過了將近80年,距離伽利略的《世界對話》也過了將近50年。
從這部著作中可以看出,經過幾十年的歲月,不論是開普勒身上的神秘性還是伽利略身上的自然哲學殘渣都幾乎被完全洗刷了。
萬有引力定律(Law of universal gravitation)是艾薩克·牛頓於1687年在《自然哲學的數學原理》上所發表的一種自然規律。牛頓普適的萬有引力定律表述如下:
任何兩個質點都存在通過其連心線方向上的相互吸引的力。該引力大小與它們質量的乘積成正比與它們距離的平方成反比,與兩物體的化學組成和其間介質種類無關。
經典萬有引力定律反映了一定歷史階段人類對引力的認識,在十九世紀末發現,水星在近日點的移動速度比理論值大,即發現水星軌道有旋緊,軌道旋緊的快慢的實際值為每世紀42.9。
這種現象用萬有引力定律無法解釋,而根據廣義相對論計算的結果旋緊是每世紀43.0,在觀測誤差允許的范圍內。
此外,廣義相對論還能較好地解釋譜線的紅移和光線在太陽引力作用下的偏轉等現象。這表明廣義相對論的引力理論比經典的引力理論進了一步。