引力公式 引力常量
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引力又称万有引力,是自然界基本力之一,外文名Gravitation、Gravity,指的是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。
理论史
在1687年,艾萨克·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:
如果两个质点的质量分别为 m 1 {displaystyle m_{1}} 、 m 2 {displaystyle m_{2}} ,并且在它们之间的距离为 r {displaystyle r} ,则它们之间的万有引力 F {displaystyle F} 为
其中, G {displaystyle G} 是被称为引力常数(或万有引力常数),2014年CODATA推荐的引力常数值是 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:只有当两个物体之间的距离远大于物体的几何尺寸时,物体可以近似看作质点,这个公式才是适用的。否则应当把物体分割为足够小的质点,两两之间计算引力,而后进行积分。
引力的单位有牛顿(N)或是达因(cgs),在国际单位制中,1公斤的物体在地球表面的重量大约是 9.8 k g ⋅ ⋅ --> m ⋅ ⋅ --> s − − --> 2 {displaystyle 9.8kgcdot mcdot s^{-2}} 。在CGS制中,1克的物体在地球表面的重量大约是重 980 g ⋅ ⋅ --> c m ⋅ ⋅ --> s − − --> 2 {displaystyle 980gcdot cmcdot s^{-2}}
引力源附近扭曲的时空
1916年,阿尔伯特·爱因斯坦发表广义相对论,用几何语言描述的引力理论,它代表了现代物理学中引力理论研究的最高水平。广义相对论将经典的牛顿万有引力定律包含在狭义相对论的框架中。在广义相对论中,引力被描述为时空的一种几何属性(曲率);而这种时空曲率与处于时空中的物质与辐射的能量-动量张量直接相联系,其联系方式即是爱因斯坦场方程(一个二阶非线性偏微分方程组)。
引力传播的速度
对于引力传播的速度基本有三种理论:
牛顿的超距作用观点,认为引力的传递不需要时间(速度无限大)。这理论已被相对论推翻。
引力的速度是超光速的某值。这理论也已被相对论推翻。
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