牛頓的萬有引力定律是對的嗎（無限小距離並不適合萬有引力定律）

2023-10-11 22:18:41

根據萬有引力定律，如果兩個物理之間的距離無限趨近於零，那麼引力就會無窮大嗎？

對於萬有引力定律，大部分朋友應該非常熟悉，兩個天體之間的引力和它們的質量成正比，與它們之間距離的平方成反比，用公式表示如下：

其實各位應該早有這個疑問了，因為與天體之間距離的平方成反比，假如兩個天體之間的距離為0，那麼引力是不是就無窮大了呢？我們應該如何來理解這個公式呢？

請注意上圖，左邊為距離不為0的條件，理解起來並不難，因為r是有一個不為零的正值，所以計算起來也很簡單！右邊是兩者距離為「0」的特殊條件，但請各位注意了，儘管已經靠在一起，但對於兩個天體的質心來說，距離並不為零，而是兩個天體半徑之和！所以必須要釐清這一點！

就如我們在計算地球的環繞速度時以地球表面為起點計算的，r取值為6370千米（即地球半徑）！假如真的要在r=0，其實兩者已經成為一體，質心重合處的引力是平衡的，會處在失重狀態！

有興趣的朋友可以自行計算下加深印象哈！

當然各位注意了，牛頓力學體系並不普適，比如在引力極大天體周圍或者超高速條件下，或者處在原子半徑內，牛頓同志就得靠邊站了，比如距離太陽最近的水星進動現象，牛頓力學是算不清楚的，引入了廣義相對論才搞清楚水星進動的真正原因！而在超高速條件下，則會因狹義相對論中描述的質增效應與鍾慢效應等，牛頓估計也要暈了，而在原子半徑內則是量子力學的世界，牛頓也是鞭長莫及！

上圖所示，如果在原子核內的質子與質子以及中子之間，那是強作用力的世界！如果是在電子、夸克層子以及中微子等費米子之間，那麼是弱作用力，而其他則是電磁力作用！天體之間則唯有引力！以上描述並不是說牛頓是錯誤的，我們要了解的是牛頓在十七世紀就去得了如此成就，從某種角度上說牛頓以一人之力推動了人類文明的進程也許應該頒給他至少三次諾貝爾獎：

一、牛頓三大定律 分別是慣性定律、第二定律（F=ma）以及第三定律（F=-F'）；這三個定律奠定了牛頓經典力學基礎。

二、萬有引力定律 這個就是本文所說的

三、光學 牛頓是近代光學之父，他用三稜鏡將陽光分解成七色光譜，並且提出了光的微粒說，從理論上解釋了光的傳播與反射以及折射等等現象，其影響是極其深遠的。

牛頓力學依舊在低速，宏觀領域發揮著非常重要的作用，不過牛頓去世時諾貝爾的爺爺都還沒出生呢！當然牛頓在科學史上的地位也算是對得起他的成就了哈，也許有人要將愛因斯坦排在第一位，或者並列第一咱都沒有意見，實在無法用言語描繪他們兩位對於近代以及現代科學的影響！