引力是什麼?引力真的存在嗎?
2023-03-31 07:51:24 3
引力存在嗎?從很小的時候,我們就聽說牛頓被從蘋果樹上掉下來的蘋果擊中,然後他的頭就像燈一樣張開了,我們馬上就明白了普遍引用的定律。這個故事或多或少是演繹的,其真實性令人擔憂。它最初只包含在伏爾泰的書中,從未見過牛頓。他也詢問了這件事。
現在普遍引用定律是幾乎所有受過教育的人都知道的物理理論。但是如果我們仔細想想,重力真的存在嗎?
相信大多數人會堅信重力的存在,並能提供一些相關的證據,比如蘋果落地。但有趣的是,愛因斯坦曾提出著名的廣義相對論。他認為重力不存在,但事實上它是空間和時間的曲率。
的問題出現了。他們也是偉大的物理之神。如果你想訂購物理學家,這兩個絕對是前兩個。偉大的上帝有不同的觀點。他應該聽誰的?
事實上,我們可以說兩者都是對的或者都是錯的。兩種理論都解釋了「蘋果落地」的現象。在解釋的過程中,會用到「萬有引力」和「時空彎曲」等詞。這實際上是兩位科學家給的名字。因此,這種現象永遠存在,但由於理論不同,命名方法也會有所不同。問題來了。對「蘋果落地」現象有什麼不同的解釋?
今天,讓我們一個接一個地談談。
萬有引力定律
最早的引力理論不是來自牛頓,而是來自亞里斯多德事實上,2000多年前的古希臘,古希臘先賢們就開始討論這個問題。最後,亞里斯多德提出所有的東西都是由水、火、土、氣和以太組成的。其中,月球上方的宇宙由以太構成,而月球下方的宇宙由水、火、土壤和氣體構成。水和土壤更重,所以它們傾向於向地面移動。火和氣體更輕,所以它們都向上漂浮。亞里斯多德的理論和地心說巧妙地結合在一起,統治了整個西方文化圈幾千年。直到牛頓出現,這種情況才被打破。當牛頓研究這一現象時,他已經知道了許多基礎知識,例如向心力和圓周運動的關係,甚至微積分的基本思想。基於此,牛頓提出了萬有引力定律。他認為物體之間有吸引力。這種「力」被稱為萬有引力。引力與物體的質量成正比,與物體之間距離的平方成反比。
和牛頓的集合實際上是建立在一個基礎上的,這是對時間和空間的絕對看法什麼是時間和空間的絕對觀?
牛頓認為時間和空間是剛性的,對任何人來說都是一樣的,一秒就是一秒,一米就是一米,它與物體的運動狀態無關。因此,他還認為萬有引力是一種超越距離的作用,簡單地說,是一種瞬間完成傳遞的力。
但是如果你問牛頓,重力是如何形成的?客觀地說,牛頓也不能給出滿意的答案。
廣義相對論雖然牛頓沒有給出滿意的答案但是在上個世紀,愛因斯坦在1905年首次提出狹義相對論,他在其中統一了時間和空間。他認為這兩者是不可分割的,應該放在一起看,稱之為時間和空間。我們生活在四維時空、一維時間和三維空間中。隨後,愛因斯坦試圖推廣相對論1915年,愛因斯坦推出了廣義相對論狹義相對論的討論實際上是在慣性參考系下,即直線時空,而廣義相對論則擴展到任何參考系,即曲線時空
愛因斯坦從等效原理推導出重力和加速度產生的慣性力是等效的,這也稱為弱等效原理。事實上,還有一個很強的等價原則,由於空間的限制,這個原則不會重複。因此,愛因斯坦得出重力的本質實際上是空間和時間的曲率。如果我們從二維角度看繞地球運行的月球,牛頓的解釋是兩者之間的引力效應。在廣義相對論中,這是因為地球彎曲了周圍的時空,而月球沿著時空的測地線移動,這類似於二維平面中的直線。根據過去100年的觀察和實驗,我們知道廣義相對論遠比牛頓萬有引力定律更普遍因此,目前關於引力現象的主流理論是廣義相對論,即引力現象是由時空彎曲引起的。然而,牛頓理論是廣義相對論在宏觀低速和弱引力場條件下的近似解。因此,我們今天仍在使用它。除了萬有引力定律和廣義相對論之外,還有引力子理論,只是這個理論有很大的錯誤,而且不是主流的科學理論。