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第255章 引力和万有引力

大星际修炼时代 万卷百城 2475 2021-03-29 09:41

  不过,这一桌,基本上都是俗世界的食物,偶尔有危险种的血肉食物,也是稀少,毕竟民众间很是有食用这些的。

  周铭泽也不介意这些,他吃的还挺开心,聊了些没用的,周铭泽又好奇,问道:

  “那么问题又来了:为什么有四种基本力?为什么不是五种、三种或者一种?这四种力为什么如此不同?为什么强力和弱力只能在微观尺度上发挥作用,而引力和电磁力却具有无限的作用范围?还有,为什么这些力的固有强度会有那么大的差别?

  最后的问题是,所有这些力有没有一个共同的根基?如果有,它们为何又分裂了?”

  玄家家主想了想,先敬了周铭泽一杯酒,然后道:

  “四种基本作用力的不同还导致了现代物理学两大支柱——相对论和量子理论——根深蒂固的矛盾。”

  “矛盾?”周铭泽不解,这一桌的人,也很多人是不清楚这些的。

  很多内容,家主平时都不会说的,也就是周铭泽到了,他才知无不言言无不尽。

  “爱因斯坦的广义相对论是关于引力的理论。

  引力源于物体质量的相互吸引,物体的质量越大,引力越大。

  但为什么物体的质量会产生引力呢?

  引力为什么很微弱却又能在宏观范围内起作用呢?比如说,两个人、两块大石头之间的引力几乎就是零,只有像太阳、水蓝星、月亮这样宇宙中的星体,才有明显的引力作用。”

  “等一下。”周铭泽打断:“大质量天体之间,存在这样的引力吗?不是说大质量天体间并不是引力在发挥作用,而是它们扭曲了时空?”

  玄家家主点了点头:“神,看来您也知道一些,那么听我细细说来。”

  “请讲。”周铭泽听的认真。

  “爱因斯坦把这个疑惑给解开了,他给出了一个出人意料却又合乎情理的解答:

  空间本身是有形状的,当没有任何物质或能量存在时,空间应该是平直光滑的,当一个大质量物体进入空间后,平直的空间就发生了弯曲凹陷,这就像一条拉得很平很直的床单上,当放进一个保龄球时,床单就凹陷下去,所谓引力就是因为这样的空间弯曲而导致的。

  水蓝星在绕着太阳的轨道上运行,是因为水蓝星滚入了太阳周边弯曲空间的一道“沟谷”,这就是我们通常所说的太阳对水蓝星的引力作用。

  两个人、两块大石头之间的引力几乎不存在的原因就是,这么小的质量使空间的弯曲几乎为零。因此,普通物体之间的引力作用是可以忽略不计的。”

  “这个就是我们平时说的引力?”周铭泽托着下巴,作思考状。

  玄家家主点头:“在这里,引力变成了漂亮的几何图景,引力本身并不存在,它只是空间的几何形变所引起的明显结果。引力的本质就这样被广义相对论圆满地解释了。”

  “等一下。”周铭泽蹙眉:“我想问一下,这里说的引力,与我们平时知道的,牛顿所说的万有引力,是一种力吗?”

  玄洛璃嘿嘿道:“师尊,这个我来说。”

  “好。”周铭泽点头,玄洛璃长得真不错,性格挺高冷,是个傲娇萝莉,不过显然她再傲娇,也不敢在周铭泽面前嘚瑟。

  玄洛璃撩了撩头发,道:

  “引力是自然界基本力之一。

  引力,Gravitation、Gravity,是指具有质量的物体之间加速靠近的趋势,其来源于物体自身质量对于时空的弯曲,而不是源于重力场间的相互拉扯。

  因此,引力并不是我们常常理解的那种作用力,而是由时空弯曲形成。主要跟宇宙压力,宇宙速度,空间维度,磁场强度,物体结构有关。”

  “哦。”周铭泽点头:“继续说,我还有疑问,你先说。”

  “嗯。”玄洛璃点了点头,道:

  “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。自然界中最普遍的力。简称引力,有时也称重力。”

  “重力?”周铭泽觉得有点不好理解,不过并没有打断玄洛璃的话。

  “在粒子物理学中则称引力相互作用和强力、弱力、电磁力合称4种基本相互作用。”

  “引力是其中最弱的一种,两个质子间的万有引力只有它们间的电磁力的1(1.235*10的36次方),质子受水蓝星的引力也只有它在一个不强的电场1000伏米的电磁力的1(9.761*10的9次方)。”

  “因此研究粒子间的作用或粒子在电子显微镜和加速器中运动时,都不考虑万有引力的作用。”

  “一般物体之间的引力也是很小的,例如两个直径为1米的铁球,紧靠在一起时,引力也只有1.11×10-3牛顿,相当于0.113克的一小滴水的重量。”

  “但水蓝星的质量很大,这两个铁球分别受到4×104牛顿的水蓝星引力。所以研究物体在水蓝星引力场中的运动时,通常都不考虑周围其他物体的引力。”

  “哦?”周铭泽点了点头:“也就是说,近似值了。”

  “差不多这个意思。”玄洛璃点了点头,不再说了,显然,她知道的就这么多。

  周铭泽看向玄家家主,后者微微一笑,道:

  “天体如太阳和水蓝星的质量都很大,乘积就更大,巨大的引力就能使庞然大物绕太阳转动。”

  “引力就成了支配天体运动的唯一的一种力,但是形成这种引力的原因并非是天体之间的拉扯,而是天体对于其周边时空的扭曲。”

  “恒星的形成,在高温状态下不弥散反而逐渐收缩,最后坍缩为白矮星、中子星和黑洞,是由于其质量极大造成时空扭曲,进而产生时空挤压的作用所造成,而非来自于自身重力,因此引力也是促使天体演化的重要因素。质量越大,对时空的扭曲也就越大,引力也就越大。”

  “原来如此,这么一说,我基本上都明白了。”周铭泽点头,又问道:“对为什么产生引力目前没有详细解释?”

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