引力是一种什么力?因什么而产生?
引力和重力的英文为同一个词“gravity”。它指具有质量的物体之间相互吸引的作用,引力是自然界中最普遍的力,也是自然界基本力之一。在地球上,地球对地面附近的物体的万有引力给予了物体的重量。而在宇宙中,引力则让物质聚集在一起形成了天体,这也让天气之间相互吸引,并形成现在按照轨道运转的天体系统。而月球和太阳对地球的海上引力则形成了地球的潮汐。
引力和电磁力、强相互作用力、弱相互作用力构成了自然界四大基本相互作用。而引力则是这四大相互作用中最弱的一个。通常情况下,在现代物理界中引力由广义相对论来精确描述,引力反映出物体惯性在弯曲时空中的表现。1687年,牛顿在《自然哲学的数学原理》中发表了万有引力定律。
1916年,阿尔伯特·爱因斯坦发表广义相对论,他用几何语言描述了引力理论,表达了现代物理学中引力理论研究的最高水平。在广义相对论中,引力成为时空的一种几何属性,而这种时空曲率和处于时空的物质和辐射的能量-动量张量直接相连。谈起引力,自然避不开地球引力。各个行星的天体都有自身的万有引力特征。如果一个球形对称的物体,对一特定位置的引力强度和物体质量正正比,那么它和物体球心的距离平方成反比。
其实有很多机械发明都和重力息息相关,例如有了高度差,就能提供液压,水塔和静脉滴液就是其中的典型应用。重力驱动时钟也是利用重力势能提供运行的能量。摆钟利用重力来校准时间。人造卫星的运行同样运用了牛顿相关原理。
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