在 ざい 物理 ぶつり 學 がく 上 じょう ,重力 じゅうりょく 理論 りろん 描述一種使有質量的物體移動的作用力的假設。從 したがえ 古 こ 至 いたり 今 こん 有 ゆう 多種 たしゅ 關 せき 於重力 じゅうりょく 的 てき 理論 りろん 。
17世 せい 纪起,科学 かがく 家 か 把 わ 重力 じゅうりょく 看 み 作 さく 是 ぜ 物 もの 质的 てき 一 いち 个属性 せい 。一个物体吸引另一个物体的力量大小,视物体 ぶったい 所 しょ 含物 もの 质的 てき 多少 たしょう 和 やわ 隔 へだた 开它们的距离而定,这种力量 りきりょう 是 ぜ 相互 そうご 作用 さよう 的 てき 。哥白尼 あま 认为重力 じゅうりょく 是 ぜ 物 ぶつ 质集聚的一 いち 种方式 しき ,重力 じゅうりょく 的 てき 中心 ちゅうしん 是 ぜ 一个几何性质的点。
1600年 ねん 威 い 廉 かど ·吉 きち 尔伯特 とく 提出 ていしゅつ 磁力 じりょく 可能 かのう 是 ぜ 维持太 ふとし 阳系存在 そんざい 的 てき 原理 げんり 。他 た 设想重力 じゅうりょく 就是地球 ちきゅう 这块庞大磁石 じしゃく 作用 さよう 于周围物体 ぶったい 的 てき 磁力 じりょく ,而且遍 へん 及整个太 ふとし 阳系 ,成 なり 为宇宙 うちゅう 的 まと 外 がい 膜 まく 。吉 よし 尔伯特 とく 证明,磁石 じしゃく 对一块铁的吸力大小视磁石的大小而定,磁石 じしゃく 越 えつ 大 だい ,对铁块的吸力也越大 だい 。而且吸引 きゅういん 是 ぜ 互相作用 さよう 的 てき ,磁石 じしゃく 吸铁,铁也同 どう 样吸引 きゅういん 磁石 じしゃく 。他 た 的 てき 研究 けんきゅう 为近代引 だいびき 力 りょく 观念提供 ていきょう 了 りょう 一 いち 个模型 がた 。重力 じゅうりょく 的 てき 中心 ちゅうしん 并不是 ぜ 什么几何 なん 点 てん ,而是具体 ぐたい 的 てき 一堆物质,它的力量 りきりょう 随 ずい 着物 きもの 质数量的 りょうてき 增加 ぞうか 而增加 ぞうか 。开普勒 发展了 りょう 吉 よし 尔伯特 とく 的 てき 重力 じゅうりょく 观念,他 た 假定 かてい 重力 じゅうりょく 是 ぜ 和 わ 磁力 じりょく 类似的 てき 东西,是 ぜ 同性 どうせい 物体 ぶったい 之 の 间的一种相互感应,这种力 りょく 视物体 ぶったい 的 てき 大小 だいしょう 而定。
1600年代 ねんだい ,受肯迪 的 てき 想 そう 法 ほう 所 しょ 影響 えいきょう ,羅 ら 伯 はく 特 とく ·虎 とら 克 かつ 解釋 かいしゃく 了 りょう 他 た 的 てき 天體 てんたい 重力 じゅうりょく [ 3] 定律 ていりつ :所有 しょゆう 的 てき 物體 ぶったい 都 と 被 ひ 與 あずか 其本身 ほんみ 質量 しつりょう 成 なり 正 せい 比 ひ 且與其跟太陽 たいよう 間 あいだ 的 てき 距離 きょり 成 なり 平方 へいほう 反 はん 比 ひ 的 てき 力 りょく 拉 ひしげ 向 こう 太陽 たいよう 。[ 4]
在 ざい 这些基 もと 础上,英国 えいこく 数学 すうがく 家 か 艾 もぐさ 萨克·牛 うし 顿爵士 し 于1687年 ねん 发表了 りょう 著 ちょ 名 めい 的 てき 《自然 しぜん 哲学 てつがく 的 てき 数学 すうがく 原理 げんり 》一 いち 书,第 だい 一 いち 次 じ 把 わ 使 し 天體 てんたい 運行 うんこう 的 てき 重力 じゅうりょく 與 あずか 使 つかい 物體 ぶったい 墜地的 てき 重力 じゅうりょく 統合 とうごう 而提出 ていしゅつ 了 りょう 万有引力 ばんゆういんりょく 定律 ていりつ 。他 た 写 うつし 道 どう :“我 わが 推断 すいだん 这种使 し 行 ぎょう 星 ほし 围绕既定 きてい 轨道运动的 てき 力 りょく 一定与它们与绕轴转动中心的距离平方成反比;而依此将使 し 月 がつ 球 だま 围绕她的轨道运动的 てき 力 りょく 与 あずか 地表 ちひょう 的 てき 重力 じゅうりょく 进行比 ひ 较之后 きさき ,发现它们的 てき 结果是 ぜ 如此的 てき 接近 せっきん 。”绝大多数 たすう 现代非 ひ 相 あい 对论性 せい 万有引力的计算都赖以牛顿当年的工作。
1687年 ねん ,牛 うし 顿在他 た 的 てき 《自然 しぜん 哲学 てつがく 的 てき 数学 すうがく 原理 げんり 》一书中发表了万有引力定律。牛 うし 顿的万有引力定律的陈述如下:
宇宙 うちゅう 中 ちゅう 每 まい 个质点 てん 都 と 以一种力吸引其他各个质点。这种力 りょく 与 あずか 各 かく 质点的 てき 质量的 てき 乘 じょう 积成正 せい 比 ひ ,与 あずか 它们之 の 间距离的平方 ひらかた 成 しげる 反 はん 比 ひ 。
(Every particle in the universe attracts every other particle with a force that is directly proportional to the product of their masses and inversely proportional to the square of the distance between them. )
如果这些质点具有 ぐゆう 质量m1 、m2 ,并且在 ざい 它们之 の 间具有 ぐゆう 距离r (它们质心 的 てき 连线长度),它们之 の 间以万有引力相互作用的量值如下:
F
=
G
m
1
m
2
r
2
{\displaystyle F=G{\frac {m_{1}m_{2}}{r^{2}}}}
G 是 ぜ 重力 じゅうりょく 常数 じょうすう ,目前 もくぜん 的 てき 公認 こうにん 值是G=6.67428×10^-11 (m^3/(kg·s^2))。
注 ちゅう :只 ただ 有 ゆう 当 とう 两个物体 ぶったい 之 の 间的距离远大于物体 ぶったい 的 てき 几何尺寸 しゃくすん 时,物体 ぶったい 可 か 以近似 きんじ 看 み 作 さく 质点,这个公式 こうしき 才 ざい 是 ぜ 适用的 てき 。否 いや 则应当 とう 把 わ 物体 ぶったい 分割 ぶんかつ 为足够小的 てき 质点,两两之 の 间计算 さん 引力 いんりょく ,而后进行积分 。
重力 じゅうりょく 的 てき 单位為 ため 牛 うし 顿或 ある 達 いたる 因 いん ,在 ざい MKS制 せい 中 ちゅう ,1公 おおやけ 斤 きん 的 てき 物体 ぶったい 在 ざい 地球 ちきゅう 表面 ひょうめん 的 てき 重量 じゅうりょう 大 だい 约是
9.8
k
g
⋅
m
⋅
s
−
2
{\displaystyle 9.8kg\cdot m\cdot s^{-2}}
。CGS制 せい 中 ちゅう ,1克 かつ 的 てき 物体 ぶったい 在 ざい 地球 ちきゅう 表面 ひょうめん 的 てき 重量 じゅうりょう 大 だい 约是重 おも
980
g
⋅
c
m
⋅
s
−
2
{\displaystyle 980g\cdot cm\cdot s^{-2}}
重力 じゅうりょく 子 こ 和 かず 量子 りょうこ 重力 じゅうりょく
编辑