宇宙间的万有引力的本质是什么?引力的作用需要时间传递吗?

时间:2023/11/27 浏览次数:146

 首先来看第一个问题,万有引力的本质是什么?在粒子物理学中,万有引力被认为是自然界中的四种基本相互作用之一,也是最弱的一种基本相互作用。但根据广义相对论以及现代宇宙学的观点,引力实质上是物体质量对时空的几何弯曲效应。打个通俗一点的比方,假如有一张橡胶薄膜,我们将它的四周拉直,在它上面没有放置物体时它是平直的,当我们在它的上表面放置一个小球时,橡胶薄膜的表面就会因为小球的质量而变得凹陷、弯曲,小球就会向薄膜曲面的曲率中心滚落,如果在这个薄膜曲面上再放置一个质量更小的小球,第二个小球也会沿着曲面向凹陷处滚落。小球的质量大,薄膜越弯曲,向曲率中心滚落的加速度也越大。两个物体之间的万有引力就如同这个例子中小球的滚落一样,是由于物体自身质量的存在使得原本平直的空间变得弯曲了。物体的质量越大,对空间的弯曲程度也越大,形成的万有引力也越强。

 
再来看第二个问题,引力的作用需要时间传递吗?回答这个问题,我们要明确引力场的概念,我们还是以上面所举的例子来类比可能会更容易理解,第一个小球压迫薄膜形成弯曲的薄膜表面,这个弯曲的薄膜表面可以和引力场类比,第一个小球形成的弯曲表面就是它的引力场,当二个小球处在这个弯曲表面上时,它就处在了第一个小球的引力范围,即处在第一个小球所形成的引力场中。需要说明的是,如果第一个小球的质量远远大于第二个小球,那么第二个小球所处的引力场与第二个小球自身的质量无关。至于第二个小球受到的引力作用是否需要时间传递,这里要分为两种情况,第一种情况是,第二个小球进入第一个小球所形成的引力场之后,受到的引力作用是不需要时间传递,因为它已经处在了引力场中。第二种情况是,先有第二个小球,然后再有第一个小球形成的引力场,那么第一个小球受到的引力作用是需要时间传递的。它的传递速度实际上就是引力场的建立速度,大小等于真空中的光速。

责编:微科普

  • 登龙门

    黄河禹门口(在今山西河津县西北和陕西韩城县东北),两岸峭壁对峙,形如阙门。古代传说,每年春末数千尾鲤鱼集于此,争登龙门。能跃登者不过七十二尾。登龙门后,鲤即化为龙,故禹门亦称为龙门。 《后汉书 · 李膺传》:“膺独持风裁,以声名自高。士有被其接者,名为登龙门。”唐李白《与朝荆州书》:“一登龙门,则声誉十倍。”科举时代凡会试得中,致身荣显,也叫登龙门。《封氏闻见记》卷二“贡举”:“故当代以进士登科为登龙门”。(典见《太平广记》卷四六六引《三秦记》)

  • 金龟换酒

    唐代著名诗人李白初至京师长安,宿于旅邸。诗人贺知章虽对李白慕名已久,但未曾谋面,闻李白来京,亟往拜访。李白出门迎客,两人相携入屋,纵论古今,一见如故。李白出示诗作《蜀道难》、《乌夜啼》。贺知章赞赏备至,称李白为谪仙人。仓卒间未携钱帛,当场解下身上所佩金龟,交酒家沽酒与李白对酌,尽欢散。