关于重力的有趣事实

2022-02-05 05:42来源:多讯网

万有引力,或者说万有引力是宇宙的基本力量之一。

它是迄今为止自然界中已知的最弱的力,因此在决定日常物质的内部性质方面不起任何作用。

另一方面,它通过其遥远的范围和普遍的作用,控制着太阳系和宇宙其他地方的物体的轨迹,以及恒星、星系和整个宇宙的结构和演化。

牛顿的万有引力定律,说的是宇宙中任何物质的质点都吸引着其他的质点,其引力与质点质量的乘积成正比,与质点之间距离的平方成反比。物理学中最基本的作用力之一——万有引力定律的理解,为我们了解宇宙的运行方式提供了深刻的见解。

关于艾萨克·牛顿因苹果掉在头上而产生万有引力定律的著名故事是不真实的,尽管他确实在他母亲的农场上看到一个苹果从树上掉下来时开始思考这个问题。他想知道作用在苹果上的同样的力是否也作用在月球上。如果是这样,为什么苹果落到地球上而不是月球上?

广义相对论(由爱因斯坦于1915年提出)对引力的描述最为准确,它将引力描述为质量不均匀分布导致的弯曲时空中质量沿测地线运动的结果,而不是一种力。

地球上所有的物体都有一个重力,或向下的重力,与它们的质量成正比,这是地球的质量对它们施加的。重力是由它给予自由落体的加速度来测量的。在地球表面,重力加速度约为9.8米(32英尺)每秒。因此,物体每自由落体一秒钟,其速度就增加9.8米/秒。在月球表面,自由落体的加速度约为每秒1.6米。

太空飞行器的发射和相关研究的发展,使得对地球、其他行星和月球引力的测量以及对引力性质的实验有了很大的改进。

加拿大大部分地区的重力比地球上其他地方小。这一现象是在20世纪60年代发现的。

据他的一个学生说,伽利略做过一个关于重力的著名实验,他从比萨斜塔上扔下球。后来,他把球滚下斜坡。通过这些实验,伽利略证明了无论物体的重量如何,引力都以相同的速度加速。

木星是太阳系中引力最大的行星。如果我们能够站在木星表面,我们的体重将是地球上的三倍。太阳系中另一个引力更大的物体是太阳。

黑洞是一个时空区域,它的引力是如此之强,以至于没有任何东西——没有粒子,甚至没有像光这样的电磁辐射——可以逃离它。广义相对论预言,一个足够致密的质量可以使时空变形,从而形成黑洞。

目前已知有四种基本的相互作用:引力和电磁相互作用,它们能产生显著的长程力,其作用可以直接在日常生活中看到;强相互作用和弱相互作用,它们能产生微小的、亚原子距离的力,并控制核相互作用。引力是物理学四种基本相互作用中最弱的一种。

重力当量,或者更常见的,G-force,是一种测量单位质量的力的类型——通常是加速度——它会引起重量的感觉,G-force为1g,等于地球上重力加速度的常规值,G,大约9.8米/s2。由于重力间接产生重量,任何重力都可以被描述为“单位质量的重量”。当一个物体的表面被另一个物体的表面推动而产生重力时,对于这个物体的每一个质量单位,反作用力产生一个相等且方向相反的重量。所涉及的力的类型是通过物体内部的机械应力来传递的。重力加速度是物体相对于自由落体产生加速度的原因。

失重是指完全或几乎完全没有体重的感觉。这也被称为零重力,尽管更正确的术语是“零重力”。它发生在物体(包括人体)没有任何接触力的情况下。

当前的粒子物理学模型意味着宇宙中重力的最早实例,可能在量子引力的形式,超引力或引力奇点,以及普通的空间和时间,在普朗克所开发的时代(10−43秒后诞生的宇宙),可能从一个原始状态,如假真空、量子真空或虚粒子,以目前未知的方式存在。目前的研究领域是试图发展一种与量子力学一致的引力理论,这种量子引力理论将允许引力与其他三种物理基本相互作用统一在一个共同的数学框架(万物理论)中。

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