为什么万有引力定律,库伦定律都是平方反比?平方反比有什么含义吗
平方比反应了引力减弱与距离的量的关系。距离增大一倍引力减少4倍。
为什么引力的大小与它们之间距离的平方成反比?
由于基础不太好,希望能讲的简单清楚一点导读:如果不带时间,那么引力产生的环境就是靠近“经典力学”,如果带着时间,那么引力产生的环境就是靠近“相对论体系”。但其实两者之间,没有完全的界限。
因为经典是相对的经典,相对才是绝对的相对。
引力的本源是什么?现在是世界性难题。爱因斯坦给的出答案是:时空弯曲产生引力。
在上面的一章中我就说过物质和空间是一体的东西。发到头条号,有网友批评说这是两个风马牛不相及的东西,怎么是一体的。我有必要就此再增加论证。
抛开我在第十八章的论证,大家肯定都知道爱氏的质能定理:E=mc²。该公式表明物体相对于一个参照系静止时仍然有能量,这是违反牛顿系统的,因为在牛顿系统中,静止物体是没有能量的。这就是为什么物体的质量被称为静止质量。该定理公式说明物质是能量,能量就是物质,他们之间是可以转化的,不再是经典力学中说的那样是独立的。
而空间绝不是“空”的空间,是物质的空间,是能量的空间,是量子的空间。所以真空不空的理论我是赞同的。而且中国老子哲学的“有生于无”非常值得钦佩。
而且无独有偶,普朗克教授的量子论公式E=hv。h为普朗克常量,v为光的频率。两个公式中的E都代表能量!要说这是偶然,就会错过很多内涵的东西。在我看来,这样的内涵就是宏观和量子的融洽!现在的不融洽原因,只在于两个点。
1、不能用弯曲时空来解释引力。
2.对于量子和量子空间的运作,真正不空的不了解。
所以再次说物质和空间是一体的东西。就好像是这样,质量和能量是物体力学性质的两个方面。很多人在看到这的时候,可能会这样想,能量包含质量,空间包含物质。前者好像都比后者“大”,其实我不建议这样去比较。他们之间没有真正意义上的大小!我们之所以这样去想,只是惯性思维而已。所以要打破这样的思维,才能更好看清引力的本质。
我之前一直说不赞同爱氏时空弯曲产生引力的说法。我说我更倾向于从物质本身去解释引力。现在物质和空间是一体的东西,是不是就说我自己打脸自己。
引力是万有的,所以从一开始我就想到了“整体”这个词。我的结论是:引力的本源是时空!
在这里强调一个之前章节的观点:引力是惯性的本源。也就是说物体具有惯性是因为引力,引力场。
而物体具有引力是因为时空!
只有这样才会有引力质量和惯性质量严格相等的结论。这也是引力质量和惯性质量相等的内涵。它们相等从来不是偶然!所以广义相对论的这个基础是靠得住的。这也是为什么说它是正确的原因。
引力的本源是空间,也就是说空间中的物质本身具有这种“引力”属性。但和“弯曲”没有关系。弯不弯曲都有引力! 物质质量越大,引力越大。
不是时空弯曲越大,引力越大。
但物质质量越大,会对时空产生弯曲!这是一种迷惑,是一种引力“假象”。所以说爱因斯坦建立了一个对的理论,却解释错了。就是不能用时空弯曲解释引力的成因!
我有必要形象的为大家描述一下引力的本源。整个空间就是一个场,像海洋,或者一块无边无际的海绵,这个环境有它自己的“规则”,只要在这个环境中的存在的质量,就要守这个规则,而且是无法逃避的。因为有质量的物体,和空间是一体的。这个“规则”要求任意两个带有质量的物质互相吸引,互相作用。
而且还要强调一点,时间不能单独从这个体系中被剔除。也就是说我们在说空间产生引力的同时,就在说时空产生引力。不同的是,如果不带时间,那么引力产生的环境就是靠近“经典力学”,如果带着时间,那么引力产生的环境就是靠近“相对论体系”。但其实两者之间,没有完全的界限。
因为经典是相对的经典,相对才是绝对的相对。
所以当我们坐在一个房间的时候,房间的东西看似不动,也静悄悄的。但是整个屋子里已经是“滔天巨浪,重重相互牵扯”。
所以据此,引力场是存在的!场的巨大波动引起的涟漪叫引力波。就是我们最新的发现。很多人现在又会问了,既然有引力波,那会不会有引力子?
就像有电磁波,就有光子一样。你是怎么考虑的?我们下一章讨论。
最后用爱因斯坦说的一句话来勉励我自己:想象力比知识更重要。
以此话来致敬爱因斯坦,也致敬我的无知。
摘自独立学者灵遁者物理宇宙科普书籍《变化》
万有引力F=G*M*m/r^2
如果万有引力不服从平方反比律那么还能把地球质量想象成集中在地心上么?
不考虑其他影响,地球外的物体受力还能想象成是地球质心施加的么?能否将地球质量想象成集中于地心,取决于能否将地球当作质点,而不是其它因素。在不考虑地球密度不均等因素时,计算地球对表面及外部空间物体的引力,都可以将地球当成质点,也就是说,都可以把地质质量想象集中于地心。
地球质量集中不集中在地心上?不取决万有引力服不服从平方反比律,而是取决于地球重心。因为重心是固定的,即地球重心位置不变,地心不变,所以地球质量集中在地心的位置是不变的。而不是想像集中于地心。
如果万有引力不是与r的二次方成反比,地球绕太阳公转将不稳定,为什么?
势能对半径的导数即为引力:u' = (G*m*M)/r^k
又由离心加速度等于重力加速度:v^2/r = (G*M)/r^k 和E = (m*v^2)/2
可得:E = (G*m*M)/(2*r^(k - 1))
E' = (G*(1 - k)*m*M)/(2*r^k)
从而有势动升率比 u'/E' = 2/(1 - k)
这意味着:
k=1时,E与半径无关,表明系统不稳定,势能的变化将让V超出或低于环绕速度
而K>=3时,|u'/E'|<=1,表明半径增加,总机械能不变甚至减小,不稳定
当且k=2时,u'/E'=-2,即半径增加,势能增加的速度是动能减小速度的2倍,系统稳定
故稳定值域为:1<k<3,取整数则只能为2. 当取为1.X时,势动升率比太大,表示通过提高动能的方式来跑出引力范围是很困难的事,当取2.x时,势动升率比太小,跑出引力范围太轻易。这都会改变太阳系甚至宇宙的格局。
势动升率比=2,这个比率很有意思,估计是创世纪时为稳定旋转所人为给定的。或许这也成为一些科学家探讨上帝存在的一个微小的动机吧。
引力为何与距离的平方成反比?平方反比有何特殊意义?
因为空间是3维的。除了距离这个维度之外,剩下的还有2个维度。假设引力的影响在中心质点的位置是个常数,它从中心往外均匀的发散出去,总和依然是个常数。越往外距离越远,等距离的球面越大,单位球面上的引力场强度就越小。球面的面积与距离的平方成正比,引力自然就与距离的平方成反比了。
可以认为,(引力)在中心质点的位置是个标量。它可以比较大小,可以用一个数字来表示,它的影响随着距离的增大而变得越来越小。那么这个变化规律应该是什么样的?我们假设它可以分割成一个个的足够小的单元(可以叫它引力子)。
整个中心质点对远处物体的影响,应该等价于这些引力子对远处物体的影响之和。中心质点对远处的总影响,可以认为与在中心的总影响是一样的。在中心,距离近,引力的影响密度大。在远处,距离远,引力的影响密度小。
同样的引力总值,散布在不同面积的球面上,单位面积上分到的引力子数量肯定是不一样的。类似于光照,地球离太阳近,光照强度大,温度高。海王星离太阳远,光照强度就小,它的温度就比地球低得多。
标量,可以认为是对高维的降维结果,是一种缩并。
万有引力定律的平方反比,可以认为是从标量到三维空间的一种升维,是对标量的一种拆分。当引力的影响在远处均匀扩散开时,在与中心同样距离的球面上,这种影响应该是相等的。当这种影响被均匀细分到这个球面上时,每一小块面积受到的影响当然要与球面的总面积成反比。
平方反比律,可以认为是三维空间的一种固有特征。在它的作用下,运动天体可以围绕中心天体形成椭圆形的稳定轨道。如果是更高维的超球面,面积大小就与距离的平方不成正比了,引力也就不符合平方反比律了,天体的轨道是什么样子的,就不好想象了。
是因为这个公式是经过了仔细的推导,所以才得出来的,而且两个物体之间的质量和大小是完全成正比的,但是和力就成反比。这样的话才可以达到物理守恒的定律,而且也可以证明物理学知识。
这是因为两个质点有通过连心线方向上的力相互吸引。引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比,是无数次实验证实的自然规律 。奠定了万有引力的基础。
这是因为地球的引力是比较强的,而且引力和距离在一定程度上也是相对的。平方反比的意义就是在于能够体现出引力非常的强大。
因为我们生活的世界是三维世界,所以才会出现这种情况的,平方反比只是代表着一种现象,没有什么独特的含义。
文章标题: 如果引力公式不是平方反比意味着什么
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