如何思考重力
–喬恩·伯格曼
萬有引力是什么？
我想大多數(shù)人都會(huì)說：“向上移動(dòng)的東西一定會(huì)掉下來，這就是萬有引力！” 這種想法并沒錯(cuò)，但你知道嗎？真正的萬有引力并不完全如此！
從學(xué)術(shù)角度來講，萬有引力是一個(gè)公式：。其中Ｇ是萬有引力常數(shù)，Ｍ１、Ｍ２分別是相互吸引的兩個(gè)物體的質(zhì)量，Ｒ是他們之間的距離。這個(gè)公式并沒有看起來得那么簡單！
這個(gè)公式到底表示什么意思呢？
這個(gè)公式表示任何物體之間都會(huì)互相吸引，也就是說，如果你有兩個(gè)物體–隨便兩個(gè)東西–都會(huì)互相吸引。我們想想看，假設(shè)你在懸崖邊向下扔一塊石頭，會(huì)出現(xiàn)什么情況？
我們都知道石頭會(huì)掉在地上。但僅此而已嗎？是否還會(huì)有其他事情發(fā)生呢？很明顯，萬有引力定律說的是兩個(gè)物體相互吸引，也就是說石頭和地球是互相吸引的。所以當(dāng)石頭落向地球的同時(shí)，地球也會(huì)“落”向石頭。
你一定會(huì)問我：“地球會(huì)朝著石頭向上“落”嗎？”
是的！我就是這個(gè)意思。我們看不到地球朝著石頭往上“落”的原因是因?yàn)閮蓚€(gè)物體會(huì)按自身質(zhì)量的比例向?qū)Ψ揭苿?dòng)，地球的質(zhì)量要比石頭的質(zhì)量大得多，所以地球只移動(dòng)了一個(gè)非常非常小的距離，而石頭本身質(zhì)量非常小，因此它相對于地球而言移動(dòng)得要遠(yuǎn)得多。
為了讓你更好地理解萬有引力，我們來看看另外一個(gè)例子：假設(shè)有兩個(gè)年輕人穿著宇航服漂浮在外太空，且遠(yuǎn)離所有行星和恒星。這時(shí)我們會(huì)發(fā)現(xiàn)他倆是互相吸引的。因?yàn)樗麄冇匈|(zhì)量，所以他們會(huì)移向?qū)Ψ健Ｋ麄儠?huì)被對方吸引，這就是萬有引力！
或許，我再舉一個(gè)例子就會(huì)讓你更容易地理解萬有引力了。你試過同時(shí)玩兩塊磁鐵嗎？就是有南極和北極的磁鐵。當(dāng)你讓兩塊磁鐵彼此靠近，它們會(huì)互相吸引并對接起來，并且吸引力會(huì)隨著它們的距離越近逐漸變大。試著把物體的質(zhì)量想象成磁鐵的強(qiáng)度，而物體間的距離就好比兩塊磁鐵之間的距離。但是我需要強(qiáng)調(diào)的是，這并不是說萬有引力和磁力是一樣的東西，只不過是它們有類似的行為。
我們回想一下宇航員。宇航員在月球上的體重比地球上的輕。為什么呢？我們知道月球質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/6，因此月球?qū)教靻T的引力就小一些，就好像月球是一塊較弱的磁鐵，它們之間的吸引力就沒有宇航員與地球之間的吸引力大。
此外，物體之間的距離也很重要。當(dāng)我們玩磁鐵的時(shí)候，磁鐵間的吸引力在它們彼此接近的時(shí)候逐漸變大，同樣的情況也適用于萬有引力。例如，太陽是地球附近質(zhì)量最大的物體，因其質(zhì)量非常龐大，所以操控了整個(gè)太陽系內(nèi)大部份的萬有引力，但由于它與地球的距離較遠(yuǎn)，所以即便說太陽是一塊巨大的磁鐵，它和地球之間的吸引力并沒有那么強(qiáng)。
讓我們再復(fù)習(xí)一下萬有引力定律的公式：。我們可以看到萬有引力對應(yīng)一個(gè)數(shù)值：萬有引力常數(shù)Ｇ乘以第一個(gè)物體的質(zhì)量M1，再乘以第二個(gè)物體的質(zhì)量M2–假設(shè)M1表示太陽的質(zhì)量，而M2表示地球的質(zhì)量–然后除以它們之間距離的平方，這樣就得出了太陽和地球之間的萬有引力。
現(xiàn)在，你也可以輸入你的質(zhì)量與地球的質(zhì)量，以及你與地心距離的平方，這樣就可以得出你受到地球的引力和地球被你吸引的力了。
萬有引力究竟是什么？
現(xiàn)在，我們就可以肯定地說萬有引力表示任何物體之間都會(huì)被互相吸引。此外，你可能還會(huì)好奇萬有引力是怎么形成的？為什么兩個(gè)有質(zhì)量的物體會(huì)彼此吸引？答案是–我們不知道！對科學(xué)家們來說，萬有引力的成因至今仍是個(gè)謎，我們始終沒有得出一個(gè)確鑿的結(jié)論。
關(guān)于萬有引力的成因是科學(xué)界最大的未解之謎之一！
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學(xué)名詞
3. Minji Seo- Yolanda Zhang-英子-TED-Ed
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