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引力是如何产生的?人类能否制造出比黑洞更强大的引力?

牛顿已在思考引力的问题。一天傍晚,他坐在苹果树下乘凉,一个苹果从树上掉了下来。他忽然想到:为什么苹果只向地面落,而不向天上飞呢?他分析了哥白尼的日心说和开普勒的三定律,进而思考:行星为何绕着太阳而不脱离?行星速度为何距太阳近就快,远就慢?离太阳越远的行星,为何运行周期就越长?牛顿认为它们的根本原因是太阳具有巨大无比的吸引力。

引力是如何产生的?人类能否制造出比黑洞更强大的引力?

经过一系列的实验、观测和演算,牛顿发现太阳的引力与它巨大的质量密切相关。牛顿进而揭示了宇宙的普遍规律:凡物体都有吸引力;质量越大,吸引力也越大;间距越大,吸引力就越小。这就是经典力学中著名的“万有引力定律”。

在牛顿的时代,因为那时人们对地球的质量和太阳的质量还不很了解,还不能精确地测量万有引力常数。假如我们知道了地球的质量和地球的半径,通过测量重力加速度就能完美地决定万有引力常数了。

引力是如何产生的?人类能否制造出比黑洞更强大的引力?

引力是两个自然物体间的相互作用力,物体质量越大,引力越大,地球质量很大,所以我们才能够站在地表上。通常在地球上研究两个物体间引力的作用时,地球上的物体很小,两个物体间的作用力也很小,小到被忽略不计。

牛顿发现了万有引力,但是却无法解释万有引力的成因。直到1915年,爱因斯坦发表了广义相对,他将引力描述为质量扭曲时空(即时间和空间)的几何现象,即大质量天体使周围的时空发生弯曲,类似于把一个小球放在海绵上的概念,质量越大,时空曲率也就越大,即使是光经过大质量天体时,传播路线也会发生弯曲,时空曲率将产生引力。爱因斯坦还根据广义相对论提出引力场方程、引力波以及黑洞的说法,可以说广义相对论是近乎完美的解释了引力。

引力是如何产生的?人类能否制造出比黑洞更强大的引力?

四大基本作用力:引力、电磁相互作用力、弱相互作用、强相互作用,科学家也希望能有一个完美的解释可以统一四种作用力。科学是不断进步的,连广义相对论只是一种被证实了的猜测。目前也没有统一的解释可以解释四种相互作用力,量子力学是个新方向,可惜薛定谔的猫目前也是物理学没有完全露出真面目的神兽之一。

引力是如何产生的?人类能否制造出比黑洞更强大的引力?

不过可以肯定的是,目前宇宙中最快速度的是光速,而光都无法从黑洞中逃逸,可见黑洞的质量有多么不可想象更不可测量,所以想要达到黑洞的引力几乎是不可能的事情。

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