到底什么是引力?爱因斯坦认为:其实就是时空弯曲的现象!
在自然界中有四大基本力,分别是电磁力、弱相互作用力,强相互作用力以及引力,在这四大基本力中,引力中是最弱的一种力,同时也是一种长程力可以作用于无限远。
不过它虽然是最弱的力,但是却可以支配整个宇宙,比如引力可以让重元素聚集形成行星,让星云坍缩诞生出恒星,以及星系的演化都要依靠引力的作用。
引力的发现者是著名的艾萨克牛顿,在1687年牛顿便提出了万有引力定律,它告诉我们任何物体之间都存在引力,其引力与他们的质量成正比关系,与距离的平方成反比。也就是说物体质量越大造成的引力就越强,反之质量越小造成的引力就越小。
通过万有引力定律,我们可以知道天体的运动规律,还有计算天体的质量,以及物体如何摆脱天体的引力场等等,比如计算出物体围绕地球的环绕速度和逃逸速度。
不过牛顿虽然发现了万有引力的存在,但是它并不知道引力是如何产生的,简单来说就是引力的本质是什么。
直到1916年,20世纪最伟大的科学家爱因斯坦在发表了一篇论文后,也就是广义相对论,人们才知道引力到底是如何产生的,在广义相对论中认为,引力实际上并不是一种力,而是质量造成时空弯曲的几何现象,物体质量越大造成的时空弯曲就越大,而这个弯曲现象就是引力的根源。
我们可以将看不见的时空想象成一张薄膜,当放入一个有质量的物体时,这张薄膜就会形成一个凹陷,而这个凹陷就是质量造成的时空弯曲现象,同时随着质量增大这个凹陷程度也会越强,比如地球之所以会围绕太阳公转,是因为太阳的质量巨大无比,它使得周围时空发生了严重的弯曲现象,才导致地球等一众天体沿着测地线在运动。
通过广义相对论,爱因斯坦还预言了很多现象,如黑洞的存在就是黑洞的质量使周围时空弯曲到极限,从而导致光在弯曲的时空中而无法逃脱出来。
还有引力波,就是当有质量的物体在时空中加速运动时,时空曲率会随着位置而发生变化。而这种所产生的扭曲变化,会以波的形式向外以光速传播,从而产生时空涟漪,就像你向池塘投掷一颗石头,它会在池塘表面产生涟漪,并石头入水的位置向外传播。
除了以上还有引力透镜效应等等这些都是广义相对论中预言的,如今这些也都已经被证实,总结来说引力的本质其实就是时空弯曲所造成的几何现象!
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