重力是如何起作用的?gydF4y2Ba

在17世纪，一位英国物理学家和数学家gydF4y2Ba艾萨克·牛顿gydF4y2Ba他坐在一棵苹果树下——至少传说是这么说的。很明显，一个苹果掉在了他的头上，他开始疑惑为什么苹果会被吸引到地面上。gydF4y2Ba

牛顿在17世纪80年代公布了他的万有引力理论。它基本上阐述了引力是一种可预测的力作用于宇宙中所有的物质，是质量和距离的函数。该理论指出，物质的每一粒子都吸引着其他粒子(例如，gydF4y2Ba地球gydF4y2Ba以及“你”的粒子)，其力与粒子质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。gydF4y2Ba

所以粒子之间的距离越远，或者粒子质量越小，引力就越小。gydF4y2Ba

万有引力定律的标准公式是[来源:gydF4y2BaUTgydF4y2Ba]：gydF4y2Ba

重力= (G * m1 * m2) / (d2)gydF4y2Ba

重力= (G * m1 * m2) / (dgydF4y2Ba^2gydF4y2Ba）gydF4y2Ba

在哪里gydF4y2BaGgydF4y2Ba是gydF4y2Ba引力常数gydF4y2Ba，gydF4y2Bam1gydF4y2Ba和gydF4y2Ba平方米gydF4y2Ba你计算力的两个物体的质量，和gydF4y2BadgydF4y2Ba是两个物体重心之间的距离。gydF4y2Ba

G的值为6.67 x 10E-8达因*厘米gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba/通用gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba．所以如果你把两个1克的物体放在相距1厘米的地方，它们会以6.67 x 10E-8达因的力相互吸引。一个gydF4y2Ba达因gydF4y2Ba相当于0.001克的重量，这意味着如果你有一个达因的力，它可以在地球的引力场中举起0.001克。所以6.67 x 10E-8达因是一个很小的力。gydF4y2Ba

然而，当你处理像地球这样的大质量物体时，它的质量是6E+24公斤(见gydF4y2Ba地球有多重?gydF4y2Ba)，加起来就形成了一种相当强大的引力。这就是为什么你现在不在太空中漂浮。gydF4y2Ba

作用在一个物体上的重力也就是这个物体的重量。当你站在秤上时，秤会显示出你身上的重力是多少。确定重量的公式为[来源:Kurtus]:gydF4y2Ba

重量= m * ggydF4y2Ba

在哪里gydF4y2Ba米gydF4y2Ba是物体的质量，和gydF4y2BaggydF4y2Ba为重力加速度。由于地球引力的加速度是9.8 m/s²——它永远不会改变，不管一个物体的质量如何。这就是为什么如果你从屋顶上扔下一颗鹅卵石、一本书和一张沙发，它们会同时落到地面。gydF4y2Ba

几百年来，牛顿的万有引力理论在科学界几乎是独一无二的。这种情况在20世纪初发生了改变。gydF4y2Ba

阿尔伯特·爱因斯坦gydF4y2Ba他于1921年获得诺贝尔物理学奖，并在20世纪初提出了另一种引力理论。这是他著名的广义相对论的一部分，它提供了一个非常不同的解释gydF4y2Ba牛顿gydF4y2Ba万有引力定律。爱因斯坦根本不相信引力是一种力;他说这是一种时空形状的扭曲，也就是所谓的“第四维度”gydF4y2Ba狭义相对论的原理gydF4y2Ba去了解时空)。gydF4y2Ba

基础物理学表明，如果没有外力作用，物体将始终沿着可能的最直线运动。因此，在没有外力的情况下，沿平行路径运动的两个物体将始终保持平行。他们永远不会见面。gydF4y2Ba

但事实是，它们确实相遇了。从平行路径出发的粒子有时会发生碰撞。牛顿的理论认为，这是由于引力造成的，引力将这些物体相互吸引，或吸引第三个物体。爱因斯坦还说，这是由于重力造成的——但在他的理论中，重力不是一种力。这是时空中的一条曲线。gydF4y2Ba

根据爱因斯坦的理论，这些物体仍然沿着可能的最直的直线运动，但由于时空的扭曲，可能的最直的直线现在沿着一个球面路径。两个沿着平面运动的物体现在沿着球面运动。球面上的两条直线以一点结束。gydF4y2Ba

最近的引力理论用粒子和波来描述这种现象。一种观点认为粒子被称为gydF4y2Ba引力子gydF4y2Ba使物体相互吸引。然而，引力子实际上从未被观测到过。也有gydF4y2Ba引力波gydF4y2Ba，有时被称为引力辐射，据推测是物体在外力加速时产生的[来源:科学美国人]。gydF4y2Ba

不管有没有引力子，我们知道上升的一定会下降。也许有一天，我们会知道确切的原因。但在那之前，我们只要知道地球不会很快撞向太阳就可以满足了。重力使其安全运行在轨道上。gydF4y2Ba