引力公式 引力常量
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引力又稱萬有引力,是自然界基本力之一,外文名Gravitation、Gravity,指的是任意兩個物體或兩個粒子間的與其質量乘積相關的吸引力。
理論史
在1687年,艾薩克·牛頓在他的《自然哲學的數學原理》一書中發表了萬有引力定律。牛頓的萬有引力定律的陳述如下:
如果兩個質點的質量分別為 m 1 {displaystyle m_{1}} 、 m 2 {displaystyle m_{2}} ,並且在它們之間的距離為 r {displaystyle r} ,則它們之間的萬有引力 F {displaystyle F} 為
其中, G {displaystyle G} 是被稱為引力常數(或萬有引力常數),2014年CODATA推薦的引力常數值是 G = ( 6.67408 ± ± --> 0.00031 ) × × --> 10 − − --> 11 m 3 / ( k g ⋅ ⋅ --> s 2 ) {displaystyle G=(6.67408pm 0.00031)imes 10^{-11}m^{3}/(kgcdot s^{2})} 。 注:只有當兩個物體之間的距離遠大於物體的幾何尺寸時,物體可以近似看作質點,這個公式才是適用的。否則應當把物體分割為足夠小的質點,兩兩之間計算引力,而後進行積分。
引力的單位有牛頓(N)或是達因(cgs),在國際單位制中,1公斤的物體在地球表面的重量大約是 9.8 k g ⋅ ⋅ --> m ⋅ ⋅ --> s − − --> 2 {displaystyle 9.8kgcdot mcdot s^{-2}} 。在CGS制中,1克的物體在地球表面的重量大約是重 980 g ⋅ ⋅ --> c m ⋅ ⋅ --> s − − --> 2 {displaystyle 980gcdot cmcdot s^{-2}}
廣義相對論
引力源附近扭曲的時空
1916年,阿爾伯特·愛因斯坦發表廣義相對論,用幾何語言描述的引力理論,它代表了現代物理學中引力理論研究的最高水平。廣義相對論將經典的牛頓萬有引力定律包含在狹義相對論的框架中。在廣義相對論中,引力被描述為時空的一種幾何屬性(曲率);而這種時空曲率與處於時空中的物質與輻射的能量-動量張量直接相聯絡,其聯絡方式即是愛因斯坦場方程(一個二階非線性偏微分方程組)。
引力傳播的速度
對於引力傳播的速度基本有三種理論:
牛頓的超距作用觀點,認為引力的傳遞不需要時間(速度無限大)。這理論已被相對論推翻。
引力的速度是超光速的某值。這理論也已被相對論推翻。
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