引力--中文百科全书

物理释义

任意两个物体或两个粒子间的与其质量乘积相关的吸引力。自然界中最普遍的力。简称引力，有时也称重力。在粒子物理学中则称引力相互作用和强力、弱力、电磁力合称4种基本相互作用。引力是其中最弱的一种，两个质子间的万有引力只有它们间的电磁力的1/1035，质子受地球的引力也只有它在一个不强的电场1000伏/米的电磁力的1/1010。因此研究粒子间的作用或粒子在电子显微镜和加速器中运动时，都不考虑万有引力的作用。一般物体之间的引力也是很小的，例如两个直径为1米的铁球，紧靠在一起时，引力也只有1.14×10-3牛顿，相当于0.03克的一小滴水的重量。但地球的质量很大，这两个铁球分别受到4×104牛顿的地球引力。所以研究物体在地球引力场中的运动时，通常都不考虑周围其他物体的引力。天体如太阳和地球的质量都很大，乘积就更大，巨大的引力就能使庞然大物绕太阳转动。引力就成了支配天体运动的唯一的一种力。恆星的形成，在高温状态下不弥散反而逐渐收缩，最后坍缩为白矮星、中子星和黑洞，也都是由于引力的作用，因此引力也是促使天体演化的重要因素。得偏离了原来的方向。

但是对为什麽产生引力目前没有解释。近代物理（广义相对论）认为万有引力是由于时空弯曲而产生。众所周知，两点之间线段最短，这是在平面几何中的公理，这线段就是短程线。然而，在被弯曲的四维时空裏，短程线也被弯曲了。因此受到引力作用，行星沿短程线向太阳靠近，由于质量巧合（包括速度巧合）的原因，又因为行星具有惯性（很多人理解成离心力，这是错的，离心力只是假象，宇宙中根本并不存在离心力，至少现在没有发现），从而周而复始的绕太阳按椭圆轨道公转。当质量不巧合时，会出现引力跳板现象，或撞向太阳。其中，构成天体系统的主要原因并不是引力，而是质量所引起的时空扭曲。

在地球上重力的吸引作用赋予物体重量并使它们向地面下落。此外，万有引力是太阳和地球等天体之所以存在的原因；没有万有引力天体将无法相互吸引形成天体系统，而我们所知的生命形式也将不会出现。万有引力同时也使地球和其他天体按照它们自身的轨道围绕太阳运转，月球按照自身的轨道围绕地球运转，形成潮汐，以及其他我们所观察到的各种各样的自然现象。

万有引力

万有引力定律是物体间相互作用的一条定律，1687年为牛顿所发现。任何物体之间都有相互吸引力，这个力的大小与各个物体的质量成正比例，而与它们之间的距离的平方成反比。如果用m1.m2表示两个物体的质量，r表示它们间的距离，则物体间相互吸引力为F=（Gmm'）/r2，G称为万有引力常数。万有引力定律是牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中首先提出的。牛顿利用万有引力定律不仅说明了行星运动规律，而且还指出木星、土星的卫星围绕行星也有同样的运动规律。他认为月球除了受到地球的引力外，还受到太阳的引力，从而解释了月球运动中早已发现的二均差、出差等。另外，他还解释了彗星的运动轨道和地球上的潮汐现象。根据万有引力定律成功地预言并发现了海王星。万有引力定律出现后，才正式把研究天体的运动建立在力学理论的基础上，从而创立了天体力学。简单的说，质量越大的东西产生的引力越大,地球的质量产生的引力足够把地球上的东西全部抓牢。

两物体间的引力与它们的质量成正比，与距离的平方成反比。即F=GMm/R^2,G是引力常量，为6.67*[10^(-11)] N*m^2/kg^2。

不同时空观下对于引力是什麽的不同解释：引力在经典物理学中被认为是宇宙中几大基本力之一，跟质量成正比、跟距离的平方成反比。但在爱因斯坦的理论中引力已经不是一种基本力了，而仅仅是时空结构发生弯曲后的表现而已。而导致时空结构发生弯曲的原因就是巨大的质量。

举一个例子：太阳系内的行星围绕太阳运行，在经典物理学中的解释是因为行星受到了太阳的引力作用，而围绕太阳运行。　　而按照广义相对论的理论,太阳周围的时空被太阳巨大的质量影响，形成时空弯曲,而行星则是按照其测地线运动，相当于在惯性系中所作的匀速直线运动.

牛顿万有引力

牛顿的重力定律还是现代对重力的一般认识，在1687年，牛顿在他的《自然哲学的数学原理》一书中发表了万有引力定律。牛顿的万有引力定律的陈述如下：

“宇宙中每个质点都以一种力吸引其他各个质点。这种力与各质点的质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。“

（Every particle in the universe attracts every other particle with a force that is directly proportional to the product of their masses and inversely proportional to the square of the distance between them.）

具体到黑洞这种极端条件下的宇宙天体。它有极强的吸引力，科学家在解释这种吸引力的时候，把它的原因归结为空间弯曲。而造成空间弯曲的原因是黑洞本身的巨大质量。

所以说到引力归根结底是和质量有关，万有引力是把引力视为由质量引起的一种基本力，而爱因斯坦相对论则把引力视为质量引起的时空弯曲的表现。

量子力学认为,引力是由于两个粒子交换引力子导致的.

黑洞的引力

光之所以会被黑洞吸进去，是因为引力大造成空间扭曲,光随着被扭曲的空间走而进入黑洞裏,大家都知道光只走直线，所以光并不是被引力吸进去的,而是光还是走直线，但空间扭曲而进到黑洞,打个比方，在纸上画一条线,把那张纸扭曲，但它还是一条线

黑洞是怎麽把自己隐藏起来的呢？答案就是——弯曲的空间。我们都知道，光是沿直线传播的，这是一个最基本的常识。但是根据广义相对论，空间会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播，但走的已经不是直线，而是曲线。形象地讲，好像光本来是要走直线的，只不过强大的引力把它拉弯了。

计算公式

引力

万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用。它的大小和物体的质量以及两个物体之间的距离有关。物体的质量越大，它们之间的万有引力就越大；物体之间的距离越远，它们之间的万有引力就越小。

两个可看作质点的物体之间的万有引力，可以用以下公式计算：F=GmM/r^2,即万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。其中G代表引力常量，其值约为6.67×10的负11次方单位N·m2/kg2。为英国科学家卡文迪许通过扭秤实验测得。

两个通常物体之间的万有引力极其微小，我们察觉不到它，可以不予考虑。比如，两个质量都是60千克的人，相距0.5米，他们之间的万有引力还不足百万分之一牛顿，而一只蚂蚁拖动细草梗的力竟是这个引力的1000倍！但是，天体系统中，由于天体的质量和大，万有引力就起着决定性的作用。在天体中质量还算很小的地球，对其他的物体的万有引力已经具有巨大的影响，它把人类、大气和所有地面物体束缚在地球上，它使月球和人造地球卫星绕地球旋转而不离去。

重力，就是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的。

任意两个物体或两个粒子间的与其质量乘积相关的吸引力。自然界中最普遍的力。简称引力，有时也称重力。在粒子物理学中则称引力相互作用和强力、弱力、电磁力合称4种基本相互作用。引力是其中最弱的一种，两个质子间的万有引力只有它们间的电磁力的1/1035，质子受地球的引力也只有它在一个不强的电场1000伏/米的电磁力的1/1010。因此研究粒子间的作用或粒子在电子显微镜和加速器中运动时，都不考虑万有引力的作用。一般物体之间的引力也是很小的，例如两个直径为1米的铁球，紧靠在一起时，引力也只有1.14×10-3牛顿，相当于0.03克的一小滴水的重量。但地球的质量很大，这两个铁球分别受到4×104牛顿的地球引力。所以研究物体在地球引力场中的运动时，通常都不考虑周围其他物体的引力。天体如太阳和地球的质量都很大，乘积就更大，巨大的引力就能使庞然大物绕太阳转动。引力就成了支配天体运动的唯一的一种力。恆星的形成，在高温状态下不弥散反而逐渐收缩，最后坍缩为白矮星、中子星和黑洞，也都是由于引力的作用，因此引力也是促使天体演化的重要因素。得偏离了原来的方向。

相对论的解释

其实引力是不存在的。或者说引力只是这种现象的一种解释而已。它不同于其他力。

“引力”其实是时空扭曲的表现，举一个二维的例子：一张綳直的橡皮筋网

1.放上两个质量不一，体积相同的球，网扭曲了

2.在1的基础上，让一个球在橡皮筋网上作匀速直线运动，直线与（同一个）球的位置距离越近，轨迹弯区越大

3.在2的基础上，让一个球在橡皮筋网上作匀速直线运动接近两个质量不等的球，直线与两个球的距离相同，经过质量大的球，轨迹弯区大

2跟3说明的现象与引力相似，而且也有质量越大、距离越小，引力越大

物体由于惯性沿直线运动，但在扭曲的空间运动，表现出来就是受到引力影响

事实上，引力扭曲的是四维时空。

还有一个例子：光经过大质量天体时会扭曲，但引力不能作用于光，所以解释就是光沿直线传播，在扭曲的时空中运动，就会扭曲。但光还是沿直线传播

伟大意义

17世纪早期，人们已经能够区分很多力，比如摩擦力、重力、空气阻力、电力和人力等。牛顿首次将这些看似不同的力準确地归结到万有引力概念裏：苹果落地，人有体重，月亮围绕地球转，所有这些现象都是由相同原因引起的。牛顿的万有引力定律简单易懂，涵盖面广。牛顿的万有引力概念是所有科学中最实用的概念之一。牛顿认为万有引力是所有物质的基本特征，这成为大部分物理科学的理论基石。

简单涵义

牛顿并不是发现了重力，他是发现重力是「万有」的。每个物体都会吸引其他物体，而这股引力的大小只跟物体的质量与物体间的距离有关。牛顿的万有引力定律说明，每一个物体都吸引着其他每一个物体，而两个物体间的引力大小，正比于这它们的质量，会随着两物体中心连线距离的平方而递减。牛顿为了证明只有球形体可把「球的总质量集中到球的质心点」来代表整个球的万有引力作用的总效果而发展了微积分。然而不管距离地球多远，地球的重力永远不会变成零，即使你被带到宇宙的边缘，地球的重力还是会作用到你身上，虽然地球重力的作用可能会被你附近质量巨大的物体所掩盖，但它还是存在。不管是多小还是多远，每一个物体都会受到重力作用，而且遍布整个太空，正如我们所说的「万有」。

量子力学解释

我们知道，由光子是物质的基本粒子来看，物质的构成本身没有意义，如果物质不能够与环境中的其它光子信息相互作用，它就不能将自己的能量、存在形式、表达给自然界，自己就是以纯暗物质的形式存在，尽管自己的寿命表现为无限长久，但是对环境、对自己没有意义，只有它不断与环境的其它光子信息相互作用光子能量，才能将自己的能量、质量表现出来，自己的光子信息才能变化，自己才能由生长到死亡，才能有自己存在的意义；这就是说任何物质，只要它存在，它就会不断地与环境中的其它光子信息相互作用，这样，物质的存在，各种作用力的存在，事实上，是通过自己周围的光子信息场完成的。如图所示，物质A存在，是物质A不断与环境作用光子信息能量，而表现自己的质量，当物质B存在的时候，由于B也要不断与环境的光子信息相互作用，这B就不同程度地影响了A周围的光子信息内容，从巨观的角度来看，是B挡住了来自A周围的光子信息，改变了A周围的光子信息场，从大的方面来看，是来自于左方的光子信息能量要多一些，来自于A的右方光子信息能量要少一些，巨观表现为B对A有一个作用力，这个作用力，是所有物质共有的，称为万有引力。

也可以说成是，由于B的存在，导致了A周围的光子信息力场的形状发生了变化，这个力场的形状发生了变化，本来没有B的时候，物体A是一种平衡状态，有了B以后，光子信息的力场发生了变化，物体A的作用力，由于平衡变成了不平衡，人们自然会说，这是物体B存在的结果，是物体B对A的作用力。

引力猜想

灵遁者认为引力是物质与物质之间的作用。引力场是这种作用的结果。而这样的结果就如同一种空间性质。正是由于这种空间性质，才使得物质具有惯性。而且这种惯性的大小只于物质的质量大小有关。而质量大小，又会决定引力大小。所以这就是引力质量和惯性质量严格有正比关系原因，这是是正确。爱因斯坦以此建立等效原理也是正确的。

根据上面的文字，相信大家可以更好的理解，引力是惯性的源泉。引力决定物质具有惯性。假想宇宙物质，没有引力，那麽物质也就没有惯性。但是显然这是不可能的。

惯性本身不是一种力，是一种物质在引力场中表现出来的性质。所以不要拿引力和惯性力做文章，去为难“引力是惯性的源泉。”我本人一开始，也对此问题，颇为头疼。但是其实是错误的。这根本就不是问题。

而引力的产生，我在文章中已经说了，认为是物质结构，物质组成，物质运动所导致的一种必然联系。其他宇宙三种力，也于此密切相关。

但是在不同的尺度，不同的粒子运动情况下，表示出截然不同的作用。这在哲学上，也是非常讲的通的。

由于来说，试着去寻找宇宙统一的“力”，是正确的。就像我在结尾中说过。他会是一个非线性的系统。而不是单一的，线性的公式。这与我们现在所看到的世界相反