牛顿提出了万有引力定律,但引力的本质到底是什么?

路昭观看科技 2025-01-13 00:10:52

“万有引力”,这个名字或许对你而言,耳熟能详。远在三个多世纪之前,艾萨克·牛顿就已经为我们揭示了这股自然之力的法则,它使万物相互吸引,彼此依存。

然而,若你仅仅将它理解为一种简单的吸引力,那你可能对它的本质知之甚少。让我们深入探究一下,牛顿是如何演绎出这引力定律,以及爱因斯坦又是如何解构引力的实质,让你对引力有更为深刻的认识。

“我之所以能看得更远,那是因为我站在了巨人的肩膀上。”这句话正是出自牛顿之口,它也揭示了一个事实:在牛顿之前,人们就已经开始探索宇宙规律,并取得了不俗的成果。而牛顿则站在前人的成就上,提出了万有引力定律,这仿佛是水到渠成的自然过程。

我们不妨从地心说谈起。长久以来,人们普遍相信地球是宇宙中心,毕竟他们日复一日地看到日月星辰围绕着地球转动。

然而,哥白尼提出的“日心说”让那些坚守地心说的人感到了巨大的危机。哥白尼认为,若所有的天体都围绕着地球旋转,其轨迹将十分复杂。但若它们围绕着太阳运动,轨迹则会简单得多。

基于“奥卡姆剃刀原理”——简洁是科学的美,哥白尼提出了日心说。但众所周知,哥白尼因此付出了生命的代价。

尽管教会的残暴阻挡不了追求真理的步伐,布鲁诺作为哥白尼的继承者,提出了更激进的观点,他认为宇宙是无限的,太阳不过是其中一颗平凡的恒星。这个观点对于罗马教会来说是亵渎,布鲁诺也像他的前辈一样,遭受了火刑。

接着,开普勒接替了他的老师第谷,继承了他的研究,提出了著名的三大定律。

第一定律阐述了:行星运行的轨道是椭圆的,太阳就处在椭圆的一个焦点。

第二定律指出:行星围绕太阳的速度不是恒定的,而是在离太阳近时速度更快,但单位时间里扫过的面积是相等的。

第三定律则是:行星的公转周期的平方与轨道半长轴的立方成正比。

开普勒的这三大定律,为牛顿后来提出万有引力定律提供了坚实的基础。

除了开普勒,牛顿所谓的“巨人”还包括伽利略。

伽利略敏锐地洞察到了万物运动的规律:若一个物体不受外力作用,则会保持最初的状态,要么静止,要么做匀速直线运动。这正是我们所称的惯性定律,尽管伽利略没有明确提出这一概念。

在伽利略和开普勒的理论基础上,牛顿终于提出了著名的万有引力定律。

普通人也会好奇,为何地球的运动不是匀速直线运动。当时的人们已经了解,地球绕太阳的运动轨迹是椭圆的,并不是匀速直线运动。而太空中的地球似乎并未受到外力作用,因此,它本应是匀速直线运动。这说明,地球肯定受到了某种外力影响。

这个外力来自何处?是否来自太阳?

牛顿受苹果落地的启示,大胆推测这种外力作用来自太阳,并由此推演出万有引力定律。

牛顿推测,地球就像落地的苹果一样,本应朝太阳落去,但由于地球自诞生起就有很大的初速度,这个速度保证了地球总是朝太阳坠落,但不会真的坠入太阳。

牛顿结合开普勒的定律,提出了万有引力的公式。

然而,关于引力的认识,才刚刚起步。尽管万有引力定律简洁而优美,但一个更基本的问题摆在牛顿面前:引力是如何产生的?

牛顿明白,若不能解释这个问题,万有引力定律就有了漏洞。但他也认识到,对于那个时代而言,这个问题过于深奥。尽管牛顿的智慧不可估量,但他同样无法摆脱时代的局限。因此,牛顿只能回答说:“不知道,这可能只有上帝才知道。”

尽管牛顿对此有所不甘,但他也无能为力。我们不能期待一个人能预见未来数百年的科学发展。

然而,正是这个问题,为广义相对论的出现埋下了伏笔。然后,便是爱因斯坦的登场。

在爱因斯坦出现之前,我们不妨再看看牛顿对引力的深入思考。虽然他不知道引力如何产生,但牛顿深入思考了两个物体间引力的传递机制。

在我们日常生活中,要移动任何物体,都需要接触它,比如移动一张桌子,我们需要接触到它才能施加力量,无法“隔空取物”。这表明,力的传递需要媒介,如手就是移动桌子的媒介,吹灭蜡烛时,空气是媒介,水的振动则是通过水体传递的。

因此,牛顿自然认为引力的传递也需要媒介。他发现,在浩瀚的宇宙中,两个遥远的天体之间的引力传递是如何进行的呢?经过思考,牛顿最终提出了“以太”作为引力传递的媒介,以太充满了整个宇宙,虽然我们无法直接观测到它。

然而,正是“以太”的概念,在19世纪末至20世纪初,几乎颠覆了整个物理学界。

简而言之,在寻找“以太”证据的过程中,科学家们发现以太并不存在。如果以太不存在,那意味着引力成了“超距作用”,即引力的传递是瞬间的,不需要时间。这对于牛顿来说,也是难以接受的结论。

直到爱因斯坦提出了广义相对论,用时空弯曲来解释引力的本质,才解决了引力传递和媒介的问题。

根据时空弯曲理论,并不存在引力或以太的概念,引力只是一种表象,而时空弯曲才是本质。任何具有质量的物体都会使时空弯曲,尤其是大质量的天体对时空的弯曲更显著。而物体在弯曲的时空中运动,会沿着弯曲的时空做“测地线”运动,这便是我们所观察到的引力。

对于时空弯曲的理解,许多人有所误解,这主要是由网络上的一些不精确示意图引起的。这些图示通常将时空弯曲描述为像弹簧床一样,在重物的压力下产生弯曲。这导致许多人误以为是引力导致了时空弯曲,而非时空弯曲导致了引力。

实际上,时空弯曲的方向并不是向下的,在太空中也不存在“上下”的概念,时空的弯曲是朝向物体的质心,是四面八方同时发生的。至于为何有质量的物体能使时空弯曲,我们并不清楚原因,爱因斯坦也未给出答案。这个问题只能留给未来的科学家去解答,就如同牛顿对引力本质的描述一样:“只有上帝知道!”

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评论列表

信任自然可求真

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6
2025-01-20 09:35

牛顿研究上帝神学,是敬畏信任自然,希望自然哲学与上帝协调一致。牛顿归纳万有引力是只能如此理解(公设),不知道为什么有引力而且确定明天还有???这种人类认知自然的极限困惑(任何不变真理没有原因),成了悖论斯坦的搞骗技巧。居然有人贬低嘲笑牛顿。………自然绝对诚实有确定性/自然宿命/决定论,有复杂性::意识可以作用于人体(物质),对自然宿命具有广泛扰动。万物普遍联系持续发展,宿命复杂现象有观测困难的不确定性(水往低处流隐藏了万有引力)。修水坝不是改变自然宿命/法则,是意识作用下重复不变法则演绎新的自然现象。———🍎信任自然/唯物主义(观测确定树上苹果数量,不是唯心主义/假说猜测确定树上苹果数量),观测归纳(必要充分真实)认知自然/真理,有了真理才有“因果思维”演绎论证推理,从来如此,只能如此,是人类生存和科学的唯一根本。………所有自然规律都是对过去自然现象的观测归纳,为什么这些规律在未来还是那样?没人知道(科学尽头),不知为不知也!信任自然/唯物主义的信念(观测归纳)是根本,假说诠释自然搞骗是祸害!!将绝对诚实的自然想象成上帝或神,是一种敬畏自然的信仰罢了。

ab3721a

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4
2025-01-20 20:34

万有力与电磁力的统一是:物体(粒子、星球)之间不但有引力还有斥力,二者相互依存、相互转换,都是电磁波力。中子、原子是带电的,物体是带电的。物体内外都有变化的电参数,还有变化的机械参数。能解释太多的现象,包括人类社会现象。宇宙、地球、动植物是个大化工厂。 真空有电流

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4
2025-01-20 09:36

❌质能方程是一个鬼把戏!!!———能量的具体内涵是动能和势能,是物理公理规定的物理概念。物质质量是其不变的内在本质,能量(动能和势能)都是物质相互作用和相对运动变化的度量(质量不变),是变化现象。能量不是物质的本质,咋能与孤立质量等效???场无质量居然有能量?………数学(包括逻辑)都是基于物理公理的演绎,超越物理公理的数学能量理解当然是虚幻(1+1=2是自然哲学/物理公理,牛顿定义自然哲学公理作为数学原理)。………🍎🍎物质的本质是带电质量体,物质不灭,电荷守恒,电磁力与万有引力统一于物质的不变本质。能量,力,场,波等宇宙一切自然现象,都是物质/粒子相互作用相对运动的变化现象,没必要搞虚幻,搞虚幻是祸害。号称物质是波/波是物质/物质是能量,都是搞骗。质能等效是脱离基本公理的数学虚幻,欺师灭祖&蔑视自然,祸害基本概念和认知方法。———有人知道悖论斯坦的狗屁能量内涵是啥吗???狗屎核弹方程是如何应用的???………有趣的是木星象太阳一样自发光,它们的大气也相似。木星是裂变发光还是聚变发光??木星大气中的氦和氢有没有可能是裂变反应释放的???

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3
2025-01-20 09:36

⭕️时光倒流是数学当物理的骗术!8分钟前的太阳光,几十亿年前的琥珀苍蝇……人有意识记忆先后/物质没有位置速度先后(时间)!!用光观测雷电(来的快),声音观测雷电(有滞后),都不能改变雷电本身。绝对空间处处不同,钟摆移到月球变慢了,时间定义不变,谁的时光倒流了??时光倒流动作回退?悖论斯坦跳楼摔不死,要往天上飘?❌号称应用相对论修正GPS原子钟的笑话: 狭义让钟变慢,广义让钟变快,关键是反复修正还是不行(误差90%)!详见论文“部分相对论效应对北斗原子钟性能影响分析” ⭕️ 时间是意识记忆先后多少的真实感觉。少年记忆增长多感觉时间多/慢,老年相反!为了观测和思考表达 ,抽象理想化定义(固定不变)时间,如同数字1等公设定义,源自观测经验,不是假说,不是现象真,用于表达现象真。意识记忆/走马灯先后多少的真实感觉不是虚幻,没有记忆就无法观测时间和运动变化。记忆有绝对顺序(不回退倒流)是绝对时间,观测时刻就是现在,时间流动的感觉就是意识记忆在发生。绝对时空/相对速度清清楚楚是不变现象,❌相对时空是数学虚幻,装神弄鬼白日做梦。宇宙时时处处可放羊?钟摆移到月球上不变?当然都是鬼把戏。

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1
2025-01-20 09:36

⭕️⭕️不是空间弯曲是道德弯曲。 ——引力是空间弯曲?力是普遍的物质相互作用,空间弯曲是相互作用吗?质量体弯曲了空间又反作用/自己干自己,惯性运动完蛋了!弯曲影响运动还是影响受力?弯曲导致空间移动/空间跑掉了?速度是多少??如何观测?弯曲空间欺负质量/平直空间是好人?空间如何知道材料密度差异?骗子改变汽车的运动是用力不用空间弯曲?空间弯曲能弯住升空气球吗?体积太大会被空间卡死吗?无中生有活见鬼!不知为不知不好吗??❌绝对时空是不变的真理,支撑了几何学与微积分/可微可积,不均匀弯曲时空能积分?面积与面积能等效吗?……人人可知空间静止可入,对物体没有任何作用。他居然胡编人人不知的空间弯曲当真理,胡编人人可知的时间是虚幻,完全是道德弯曲,丧心病狂!………质量随相对速度变化,笑死人😄!相对速度无穷多,哪有高速低速之分?静质量是相对哪个速度参考系呢?各个方向质量不同吗?………苏格拉底说,真理是唯一的(只能来自观测归纳),(假)因果关系/诠释无穷多(诠释解释无穷多都是辩证法/号称真理当然是骗)。❌不要搞道德弯曲,绝对空间的非惯性系变化及其观测才是真正的航天问题。

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2025-01-20 09:36

真理不证自明(不变现象)无法证明(全称命题/可证伪),悖论诠释百年号称证明(全称命题)。古希腊哲学对真理(科学知识)的理解——真理是不变的现象。水流现象千变万化是真实/不是真理。水往低处流现象不变,太阳东升西落现象不变,都是有用的真理/知识。物质不灭,能量守恒,电荷守恒,1+1=2,绝对时空,相对速度,……都是不变的现象/真理。居然有人号称人人不知的空间弯曲是真理,还胡编人人可知的时间是虚幻!!当然都是缺德笑话。几何学与微积分方法符合绝对时空/可微可积,弯曲不均匀空间可积分吗?面积与面积等效吗?科学/哲学追求确定性(知道)是生存的必须,鼓吹不确定是鬼迷心窍❌,科学是观测归纳不是假说证明不是解释稀奇。所有物质100%由带电质量体/粒子构成(不变现象,本质),电子质子结合成中子,正负光子结合成中微子。……不显电性的中子,中微子,穿透材料/等离子体/微观电磁结构的能力强大,中微子极其微小,必然是穿透物质材料的冠军——惯性运动天才。电子质子光子都带电,穿透力当然不行。——物体材料边缘亚原子尺度正负电场密集分布,带电光子电子受引力斥力作用,分裂成双缝干涉条纹,边缘衍射条纹,奇怪吗???

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