万有引力是有速度的,具体是多少?怎样计算?
我们知道:
①速度是用来描述质点(物质)运动状态的物理量。
②力是物体对物体的作用,力的作用是相互的,即力与施力体、受力体共存,它们之间存在同时性和瞬时性。
③万有引力存在于任何有质量的物质之间。
④宇宙中一切物质都处于运动状态之中。
质点所受的万引力为其位置矢量(或坐标)的函数: → → → → f = f (r) = f (x,y,z)
即万有引力属场力,与位置有关,这种力场称为万有引力场。从物理上来说,场是物质存在的一种形式,万有引力场也属于物质存在的一种形式,虽然看不见,摸不着,但它是实实在在存在的,也处于运动状态之中,它也有着物理的实际内涵。
我们已经知道,电磁场就具有动量和能量并且传递这些动量和能量,传递的形式中包括电磁传播,电磁相互作用力就是通过电磁场以有限速率传播的。
但万有引力场的物质性,诸如"引力波"及其如何与其它场力统一,仍是当前许多物理学家深入探索的引人入胜的领域。受知识的局限,人们至今还没找到测出万有引力速度和计算万有引力速度的方法,在许多情况下,提出万有引力场还只是作为一种数学工具和为了讨论问题的方便,但这并不妨碍万有引力速度真实存在的事实。
物体间相互作用的万有引力的速度是无穷大的。也就是说两个物体间万有引力的相互作用是不需要时间的,是同时相互作用的。
不管两个天体距离多少光年,只要某一时刻一个天体对另一个天体产生万有引力,同时另一个天体也会对这个天体产生同样大小的万有引力(反作用力),物体间万有引力的传输是不需要任何时间间隔的。
就拿我们的地球来说吧,地球周围存在着引力场,引力场从地心开始由强变弱,一直持续到宇宙中无穷远的地方。引力场的强弱决定着地球对周围物体的万有引力的大小。
地球中心附近的引力场最强,所以地球中心对它附近的物体的引力为无穷大。离地球中心无穷远的地方引力场最弱,所以地球中心对无穷远的地方的引力也为无穷小。
地球中心对太阳、月亮、各大恒星、星际暗物质、黑洞以及宇宙中的任何天体都有万有引力。根据作用与反作用定律,宇宙中的所有天体也都对地球中心有无穷大的万有引力(反作用力)。
根据万有引力公式F=GmM/r^2,两个物体中心位置的距离趋近于0时,这两个物体间的引力为无穷大。所以各大恒星、以及各种天体中心的位置对中心位置附近的物体都有无穷大的万有引力。
假如某种原因地球突然消失了,地球周围的引力场也就随着地球的消失而突然消失了,宇宙中无穷远的天体对地球的引力也就消失了,这是不需要任何时间的。
众所周知,小行星和地球碰撞时,地球的质量会增加,地球对宇宙中的各种天体的万有引力也会随着增大。这种逐渐增大的万有引力传递到其他天体上就是一种引力波,因此,引力波的传播速度也是无穷大的,即引力波的传播也是不需要任何时间的。
你要是仔细研究万有引力定律公式F=GmM/r^2,实在是太深奥了,真让人难以理解。
你可以把地球以及地球上的任何一个物体(如一块石头、甚至一个原子核)看成两个物体,当地球和这个物体的中心距离无限靠近并趋近于0时(即两个物体的中心重合时),根据F=GmM/r^2,这两个物体之间的万有引力会无穷大。也就是说这个有限质量的物体可以和地球无限靠近,能产生无穷多的能量。
这也就是地球、太阳、以及宇宙中的各大恒星几十亿年长久不熄,永久对外发光辐射能量的根本原因。
在量子力学中,一个原子核、一个电子、一个光子等都可以看作是一个量子。它们对宇宙中无限远的天体及所有物质都存在万有引力,它们之间相互作用(如量子纠缠)也是通过万有引力传递的,是不需要任何时间的。
根据量子纠缠理论,我们在地球上突然想到天空中的“天狼星”,我们和“天狼星”之间距离8.6光年,我们和“天狼星”之间也存在着万有引力,我们和“天狼星”之间的瞬时量子纠缠也是不需要时间的。
在计算了肉眼可见的唯一一颗彗星的轨道后,埃德蒙·哈雷对万有引力非常感兴趣。1684年,他与牛顿会面,讨论开普勒行星运动定律的证明,他惊讶地发现牛顿已经解决了这些问题。事实上,牛顿是一位优秀的博学家,在哈雷求助之前4年,牛顿已证明了这个定律。22岁时,他独立地发明了微积分。
图注:牛顿
牛顿考虑公布他的证明,哈雷决定成为他的赞助人。牛顿的《原理》将作为人类历史上最具开创性的作品之一,由哈雷出资出版。然而,一些批评家质疑牛顿对神秘的引力证明的有效性,为什么引力会这样工作?
几个世纪后,爱因斯坦不仅揭示了造成引力神秘引力的原因,而且还设定了一个上限。牛顿认为,万有引力以与古代光一样的速度移动——无限。他解释说,如果太阳突然从太阳系中心消失,所有的行星都会瞬间被抛入太空,其方向是瞬间的切向速度。然而,爱因斯坦不同意。
牛顿万有引力的无限范围意味着每个粒子都会影响其他粒子,而不管它们之间的距离如何,即使它们位于宇宙的相反角落。爱因斯坦并不是第一个持不同意见的人。1859年,法国天文学家勒威耶在水星的轨道上发现了一个异常,这不能用牛顿的万有引力来解释,这是最早的批评。水星的轨道在水星的轴线上摆动和偏离,正式名称为水星的近日点进动。
第一次尝试计算引力的速度是由拉普拉斯,他将引力重新定义为场或液体,他计算出的速度至少是光速的700万倍。然而,引力速度的有限性,不管它的速度有多快,都引申出一个问题。只有一个物体上的力(比如A)直接指向另一个物体,才能在两个物体之间实现稳定的轨道。如果重力以无限速度移动,即使物体A和B被天文距离隔开,这两个物体之间的引力也会瞬间相互影响。但是,有限性会导致滞后。
可以这么想象一下,两个物体作为两个弓箭手射出的箭所传递的引力。如果箭头以有限的速度移动,箭头将错过目标,因为目标在不断旋转中,将向前推进。这将破坏轨道的稳定,因为这个系统产生的力,涉及一个物体的离心力和引力将偏离其轨道,导致物体逐渐向外螺旋,可能摧毁整个太阳系。
要击中目标,弓箭手必须提前一点射击来补偿运动。如果引力不被认为是一个单一的箭头,而是一块四射的箭头,那么这些箭头之一朝物体右侧移动(假设它们顺时针运行)将正面击中其目标。当两个相反的箭头对齐并垂直于两个物体的相应离心力时,尽管延迟,都会完成稳定的轨道。
这个论点是由著名的天文学家汤姆·范·弗兰登提出的,他计算出箭的速度是光速的200亿倍,这被认为是瞬间的。然而,爱因斯坦在他的广义相对论中声称,这波箭的速度等于光速——大约每秒299792.458公里。
我们必须首先承认爱因斯坦的狭义相对论被严重误解了。速度"c"不是光速所独有的,而是信息传输的独有。每秒299792.458公里的速度是指传输有关自然界中任何相互作用的信息的上限。因此,光和引力的速度以信息允许移动的峰值速度移动。
根据爱因斯坦的理论,引力并不是一种"力",它毫不动摇地指向其源头,而是一种波,一种在时空结构上的扭曲——一种以光速传播的引力波。由于他的理论声称空间和时间是不可避免的纠缠,爱因斯坦使用"c"作为转换因子,将时间单位转换为空间单位,反之亦然。这是因为它的唯一特征,不依赖于观察者的运动或能量来源的特性,光、引力和无质量粒子服从这种特性。
1998年发表的一篇学术论文以"引力速度没有直接在实验室中测量——引力相互作用太弱,这样的解释超出了目前的技术功能”作为论文开始。现在,近20年后,LIGO的研究人员探测到了引力波,这些引力波是由一个遥远的星系中1.3亿光年外的两颗恒星的死核的恒星碰撞产生的。爆炸是毁灭性的,致盲的光和引力的震颤穿越了宇宙,甚至可以在地球探测到它。
如果引力速度等于光速,则必须同时接收两个信号。这将是第一次实验性地确认引力速度是否真正等于光速,正如爱因斯坦所宣称的那样,自从他首次提出“荒谬”的主张以来,物理学家们一直在渴望着证明这一点。这意味着,如果太阳突然从太阳系中心消失,地球的毁灭将在8分钟后开始,与太阳光到达地球所花的时间相同。
然而,情况并非如此。如此巨大的碰撞也散发出其他形式的电磁辐射,如伽马射线,干扰实验。根据一篇论文,光和引力到达之间的延迟只是几秒钟,当我们考虑它们所经过的距离时,这几乎无关紧要。实验现在已经将引力速度缩小到光速的1%以内!
霍金说的所谓宇宙天体星系统运的终极原理,是一种设想把历來既往的有关天体运行的各种规律规则加以综合概括,进行一次阶段性的总结,这不是对客观事物进行割断性的停止判断,不是说真理成为了一种僵死的教条,霍金的分析方法和陈景润的分析方法是一样的,排除一切可能与不可能。真理总是具体的,绝对的真理是抽象的普遍的概括。理解万有引力定律,既要以上方法又要具体问题具体分析。万有引力定律是一种对所有的或一切形式的力,对其中一种种类的抽象的经过不完全推理而得出的力的集合合力。物质世界寓于宇宙之中,宇宙统一于物质世界之中,一切物质都是在运动之中,凡运动均有速度与距离及其时间,速度与时间是物质运动本质属性之一,根据测不准定律,限于人类认识的局限性,对宇宙所有物质之间的距离及其运动的时间速度,不可能达到完成,但能够达到和做到的测量的就可能达到和做到测量引力的速度。引力的速度由物质的内在因素、内部矛盾即内因决定,这要看两种吸引力与被吸引力的事物相互之间的质量重量大小、距离远近,没有了力就没有速度,象光速之所以那么快是由于光粒子的运动特点适合于快速度的物质的运动而决定的,还是其内部力的推动原因。因内决定论是从宇宙天体星系的从属关系而言说的,银河系从属或归属于宇宙,所以它围绕宇宙的某一个轴心进行运转,太阳从属或归属银河系,从而围绕银河系中心进行旋转,地球从属或归属于太阳系,进而围绕以太阳为中心的太阳系中转圈,这是运动力的速度的大的决定的内因,小的内因决定因素是被带动旋转的星球内部结构、体积、重量质量。没有局部便没有了整体。没有了个体差异的特殊性就没有共同体的共性普遍性。万有引力的速度测量与计算,主要表现在体现出来的物质的运动速度与距离的关系,用时间做为尺度來衡量,引力运动及其速度是看不见摸不着的支配和推动宇宙运动有序发展的内在规律,天体物理学家们已经穷尽了科学数学方法运算,也只有这样的采用天体物理学观测与数学运算演算方法,如同这次黑洞照片成像过程中演算,是迂回绕弯是通过介子参照物数据推断,引力速度大小强弱快慢因星系星球而相异、各不相同,与光的匀速不同,引力的速度是在一定的时间空间、地点位置距离和环境角度进行的、在这种同一性、承载体、彼岸性的在场。
对于空间的理解,数学人与物理人是两个物种。数学空间是纯几何虚空。物理空间是纯物质载体。
看看这些力。
抵抗外力的惯性力:F=mv²/R,
物体之间的万有引力:F=GMm/R²,
电荷之间的库仑力:F=ke²/R²。有个共同特征:
所有的力都与空间距离成(平方)反比。即力的作用效果(大小),随着空间尺度而(急剧)变小。
换言之,空间对力的作用效果,具有显著的衰减特性,参量1/R与1/R²,反映了场的能密梯度:▽E∝σ/R 或 σ/R²。
空间的衰减性:因为空间是(真空)场,像无形的洼坑,有洼地效应,吸纳与承载力与能。
力通过场而不断衰减降频红移,是普遍规律,叫“场降频”或“场红移”原理。
场传播力,不是“子弹飞模式”,而是一石激起千层浪的依次推涌的“波动模式”。
场传播力能的速度,只服从c=1/√(ε₀μ₀),与力能的大小无关,场量子在原地以光速震荡。
根据时空互换的遍历原理,引力场半径R=ct,万有引力方程可写成:
F=GMm/(ct)²,
改写引力常数,令G'=G/c²,
则时间版的万有引力方程是:F=G'Mm/t²,
其物理意义是:万有引力的大小与质量乘积成正比,与引力辐射的时间平方成反比。
结语:
1. 力或能的传播,总是以空间或场为媒介,以光速传播c=299792458米/秒。
2. 场的能密是逐渐下降的。场降频或场红移,是自然界的普遍现象,堪称宇宙大法则。
Stop here。物理新视野与您共商物理前沿与中英双语有关的疑难问题。
首先感谢邀请我们的宇宙诞生138亿年前大爆炸,如果没有那场大爆炸,今天的世界将不复存在,你我也将不复存在。引力作为宇宙基本四大自然力,它占据了非常重要的地位,宇宙四大力分别为,强核力,弱合力,电磁力和引力,那么引力的速度究竟为多少呢?我们来分析一下。
我们知道目前来看宇宙中已知最快的速度是光速,但是我们知道宇宙非常的庞大,因此宇宙中很可能存在的比光速还快的东西,不过目前来看呢。以人类的科学技术来看还没有发现。我们举个很简单的例子。就拿我们的太阳系做例子,地球围绕着太阳转。太阳光到达地球需要八分钟的时间。你就说我们所看到的太阳是8分钟之前的太阳,如果太阳消失了,我们会在八分钟之后的得知。
我们知道地球绕着太阳转是因为引力。地球和太阳在相互吸引,如果太阳一旦消失的情况下,整个太阳系的结构都将会发生变化,我们知道地球距离太阳一会儿是1.5亿公里,如如果太阳在消失之后,地球立马发生了轨道改变。那就代表着引力是超越光速的,目前来看这是不可能的。为什么地球的轨道会发生改变呢?源于重力。
重力是物质朝着质心坍缩的一种力,这种力量是足以改变时空的。实际上我们的太阳系就是一张纸,地球就是一个铁球。太阳呢,就是一颗铅球。如果铅球消失了,那么太阳系的质心可能就消失了,而太阳的重力影响了整个时空,时空的改变使地球也发生了改变。这么来看,我们就会发现空间的速度是超越光速的。这合理吗?
你知道宇宙的年龄为138亿年,但是它的直径却为930亿光年,而宇宙是在无限的加速膨胀之中的,那么我们就能知道宇宙在某一个时刻,它的加速膨胀超越了光速。根据爱因斯坦的光速不变原理来看,物质是不可能达到光速的,而宇宙膨胀的却不是物质,而是空间。那么证实,空间的改变是可以超越光速的,正是因为这样,刚太阳消失之后,整个太阳系都会发生变化。同样的也适用于银河系,如果银河系的黑洞突然之间消失了,那么整个银河系也会四分五裂。
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引力的传播形式是引力波,而引力波的实质就是时空的震荡,引力的速度实质上就是空间震荡的速度(横向)。
早期,牛顿力学中的引力属于超距作用,牛顿引力方程中并不含有和时间有关的项,他认为引力是瞬间传播的。由于那时人们对宇宙的认识还非常局限,对于银河系都所知甚少,更不用说广袤的星系岛宇宙,同时对恒星的生老病死也是一概不知,以为天体是永恒的,加上光速的巨大,所以暂时还找不到违背这一点的证据或者说思想。
不过,就在牛顿完善自己理论的1676年,丹麦天文学家罗默就已经利用木星的木卫一蚀(也就是木卫一运行到木星背面看不到了)给出了光速的第一个测量值。事实上,木卫一蚀的周期就是木卫一的公转周期,本来应该是固定的(相对固定),但是从地球上观测,相邻两次之间会有差别,这是因为地球与木星之间距离变化引起的。最终他综合1672年到1676年的观测结果,推断出光通过一个地球轨道所需时间大概为11分钟,当时还没有地球轨道半径的精确值,同时对罗默把木星和地球轨道都简化为圆形,所以最终的计算结果是220000km/s,比现代值小了不少。但不管怎么说,光速有限这事确定下来了。
曾经被假定为无限的光速被确定为有限,也增加了人们对于超距作用的怀疑。尤其是麦克斯韦的工作让我们认识到真空中光速和真空介电常数以及真空磁导率有关,暗示着光速可能是由空间本身所决定的。(当时还没有时空的概念)也就是说,光速并不是由电磁波本身决定,而很可能是空间或者说宇宙的根本性质。人们考虑到库仑定律公式与万有引力公式的相似性,提出很可能引力也有对应于电磁波的某种波。
1905年,那个属于阿尔伯特的奇迹年,他创造性地提出光速可能是我们宇宙的速度极限,也就是说,只有静止质量为0的物质(能量)才能达到光速。于是,另一个天才的头脑,最后一位数学全才庞加莱就提出了引力场有可能像电磁场那样产生以光速传播的波,并将这种波命名为引力波。没错,庞加莱才是引力波这个词的提出者。不过,庞加莱的这套理论本质上只是一种猜想,缺乏逻辑推理的过程,很难称得上引力波的先驱。
不过阿尔伯特也发现了自己的狭义相对论和超距作用之间的矛盾,并在创建广义相对论这个有力的工具之后着手解决这个问题。为了克服引力场的自相互作用(即引力场自身也会产生引力场),他采用弱场近似(即尽可能的降低引力场的场强,将自相互作用的影响降到最低甚至可以忽略),保证时空不会偏离民科夫斯基时空太多,近似于平直时空。在此基础上,利用所谓的“各向同性坐标”(利用广义相对论的广义协变性,同时代入弱场近似),可以得到一个漂亮的方程:
əʌλəλhμν=-16πG(Tμν-1/2ημνT)
这就是广义相对论的弱场近似,同时也是一个波动方程,是一个以物质(Tμν-1/2ημνT)为波源,以时空偏离平直的幅度(hμν)为波幅的传播速度为光速的波,这就是引力波。也就是说,引力的传播速度是光速,是由引力弱场近似下的波动方程所决定的。
物理是一门实证科学,那么,目前有引力波速度为光速的验证吗?
有的,正是来自于引力波的首次发现者——LIGO(激光干涉引力波天文台)组织。
UTC(协调世界时)时间2017年8月17日12时41分04秒,LIGO发现了一组新的引力波信号。约1.74秒之后,太空中的费米伽马射线太空望远镜记录下了一次维持约两秒钟的伽马射线暴。后经证实,它们都是来自于椭圆星系NGC4993的1.3亿年前的一次中子星合并事件。经过1亿3000万年的长途跋涉,引力波信号和电磁波信号的用时相差仅1.7秒,可以说光速与引力波速度的可能差异被压缩到了极小极小的程度,在10ʌ-15精度水平上近乎完美的验证了阿尔伯特的引力波理论,也明白无误的证明引力的速度确实是光速。(实际上光速跟光没多大关系,是一个宇宙时空本身的固有性质,等于所有静止质量为0的物质和能量在理想真空中的速度)
力只是物体改变运动状态的原因,并不是物体本身的运动,所以力的传递作用是即时的,不用速度来描述。万有引力也是即时的,一物体一进入天体的引力场,瞬间受到引力作用,不在于物体与天体有多远。并不是天体把引力传递给物体,而是天体的引力场一开始就存在于天体周围的空间,静静的等待着,一旦物体进入,即时受力作用。
根据广义相对论,万有引力的速度是光速,为2.99792458万千米/秒。
万有引力是牛顿在1678年在姑妈家的苹果园里闲坐时,一只苹果砸中了他,让他陷入沉思,然后提出了万有引力。万有引力的表达式是F=G·m1m2/R²。
万有引力速度也是牛顿提出来的,以前有些科学家认为万有引力不存在速度,牛顿却力排众议,第一个提出引力速度,并且万有引力的速度飞快,快得难以置信,简直是上帝速度。
可仍然有人不相信万有引力有如此快的速度。
1915年,爱因斯坦提出了广义相对论,修缮了万有引力:引力其实是质量天体或物体运动时引起波动的时空弯曲,才显得物体间像是有吸引力;1916年,爱因斯坦发布了波动方程,详细解释了引力速度,表达式:∂²u/∂t²-a²Δu=0,预测了引力波的速度和光速相同,引力波的速度也可以看作引力速度。
可是这个引力速度只是理论,没有确切证据去证明,自然难以使人信服。
2003年元月,美国密苏里大学谢尔盖·科佩金教授宣布,他通过远处星系经过木星引力场的光,测量得到了引力速度,和光速差异在2/10范围内。
可是科佩金的实验并没有完全使其它科学家相信,因此万有引力速度约为光速的理论还没有得到公认。
记住,不管什么力都是光速,其实光也是一种力!所以光速运动的物体被爱因斯坦说成时间停止,其实是光障了,物体内部的力在微粒间传递不到而失效了,造成了物体内部没有运动!时间根本没停止,因为我们的时间就是物质的内部运动来定义的,不管是电子钟还是机械钟,都是微粒运动产生的宏观现象,微粒间没有相对运动,所以误认为时间停止了!
其实我们在讨论一个问题时,我们首先要对这个对象进行一个准确的定义。如果我们要搞清楚万有引力的速度是多少?实际上就得先搞清楚万有引力到底是什么?
我们可以先给出一个结论,事实上并不存在所谓的“万有引力”,万有引力是一个理论,用来描述“物体之间彼此吸引”的现象。
传说,牛顿在苹果树下思考问题时,被一个苹果砸中了脑袋,于是他就把苹果下落和月球绕着地球转联系了起来,继而想到了万有引力定律。当然,这是后来人的有意为之编造的故事,并不是一个真实的事情。而用牛顿自己的话说,他在1665年左右,因为当时伦敦瘟疫,到乡下躲避瘟疫时,就在思考这个问题。几乎在同一时期,胡克、哈雷等人也在思考相同的问题。
因此,面对这个问题,牛顿拿出来的方案就是大名鼎鼎的万有引力定律,认为两个物体之间存在着彼此吸引的力。如果历史让胡克等人想到,可能想到取得名字未必会是这个。比如:爱因斯坦认为根本不存在万有引力定律,出现这样的情况是因为时空的弯曲,这我们下文还会详细说到。
牛顿建立起来的这套理论告诉我们,万有引力和物体的质量成正比,与物体之间间距的平方成反比, 并且他给出了万有引力定律的数学表达式。
不仅如此,他还从当时的格林威治天文台台长那里得到了极其精准的天文观测数据,并且利用这个数据验证了自己的万有引力定律是正确的,并将这些数据作为附录放到了第二版的《自然哲学的数学原理》当中。万有引力定律也使得牛顿成为了学术界首屈一指的学者。
可是他就遇到了一个问题,那就是万有引力的速度到底是多少?
牛顿认为万有引力是一种超距作用,意思就是说万有引力定律可以瞬间传递。也就不存在什么速度大小的限制。举个例子,如果太阳突然消失了,由于地球绕着太阳转是因为万有引力,所以太阳一消失,地球就会立马感知到,然后就会沿着轨道的切线方向飞出去。
当时,这个观念实际上并没有得到实验的验证,只是牛顿的一个观点罢了,实际上以当时的技术也很难验证。
牛顿的这套理论实际上是建立在一个假设之上的,这个假设就是时间和空间是平直的,并没有任何的关系。而到了上世纪初,爱因斯坦提出了著名的相对论。他基于光速不变原理和相对性原理,推导出了狭义相对论。在狭义相对论中,爱因斯坦统一了时间和空间,他认为这两者应该是相互联系的,而不应该单独对待,应该被合称为时空,而我们就生活在四维时空当中,三维的空间和一维的时间。
而后来,爱因斯坦对狭义相对论进行更进一步的推广,得到了广义相对论。而在广义相对论当中,爱因斯坦提出万有引力的本质实际上是时空的弯曲。
那具体是咋回事呢?我们都知道,月球是绕着地球转。牛顿认为这是存在着万有引力牵引着。而爱因斯坦认为根本不存在万有引力。实际上是地球压弯了周围的时空,月球是沿着时空的测地线在运动,这里的测地线类似于二维平面中的“直线”。
著名的物理学家惠勒就曾经高度概括了爱因斯坦的广义相对论的这一描述,他是这么说:物质告诉时空如何弯曲,时空告诉物质如何运动。
那么在广义相对论当中,万有引力的传递速度是多少呢?
答案也很明确,就是光在真空中的传播速度,也就是3*10^8m/s。为什么这么说呢?
这是因为光速是时空的特殊属性,是信息传递的极限速度。换句话说,如果太阳突然消失了,地球飞出去至少需要8分20秒之后。
从上面的讲述,我们知道,无论是万有引力还是广义相对论本质都是在解释“物体之间彼此吸引"的现象。其中,在万有引力定律中,引力是超巨作用,瞬间完成传递。而在广义相对论中,不存在所谓的”引力“,而“物体之间彼此吸引"的现象是由时空的弯曲造成的,而传播的速度就是光速。
按照目前的情况来看,广义相对论更具由普适性,是解释这一现象的主流科学理论。因此,从目前来看,“引力”的传播速度是光速。
引力的作用过程是有速度的,按照广义相对论对引力的解释,引力的速度等于光速。
万有引力定律最早由牛顿发现,牛顿认为使苹果落在地上和使月亮挂在天空上的力是同一种力,那就是万有引力定律。引力的大小与质量乘积成正比,两个物体距离平方成反比。我们可以计算引力的大小,但是从万有引力定律无法诠释引力的本质。
图:万有引力公式
我们甚至从万有引力公示可以看出来引力的作用速度是瞬时的,也就是说速度无穷大。举个简单例子:对于日地系统如果太阳突然消失,那么地球会在瞬间脱离公转轨道。这就是引力的超距作用。
但是这种超距作用是物理学家们非常不喜欢,也是非常反感的一件事情。但是当时物理学家对此也毫无办法,只能先把这个超距作用放在角落里不去想它。
时间来到二十世纪初爱因斯坦提出了狭义相对论,让我们知道了光速不可以超越即使是引力的作用速度也不可以。直到1916年爱因斯坦把引力加入他的理论框架,提出了广义相对论。从本质上解释了引力作用。核心就是“时空弯曲”。
引力是时空弯曲的外在表现,引力的作用速度就是引力波的速度等于光速。引力波指得是时空弯曲的涟漪,爱因斯坦通过广义相对论预言了它,在2016年科学家探测到了引力波。还是上边那个例子:如果太阳突然消失,那么地球并不会立刻脱离轨道,而是在大约八分半钟之后,这是光从太阳表面到达地球上的时间。
不同空不同速度
第九章:地球不存在引力
地球根本不存在引力?而是人类把地球系地球的自转运行力和自转向心力误定到地球引力上。
为了人类在科研教学方面的进步发展,我们必须以正确的认识观科学观去面对事实,去研究探索,去教育培养下一代。
当今人类在牛顿《地球万有引力》《物质自由落体力速》论的影响下,一直以《地球万有引力》《物质自由落体力速》论为指导,来作为科研教学依据。
却把地球系地球的《自转向心力》《自转运行力》忽略了,错误的把它的作用力速?强嫁给《地球实体的万有引力》《物质自由落体力速》的力速上,而所影起的力源力性力质力速力向力磁力能也被强嫁给它了?
可随着时代的进步发展,人类已在科技文化领域的意识形态发生了本质改变,特别是《宇空科技》的突破和发展,使人们已从事实上证实并清楚的认识到地球系地球在自转运行和自转向心运行中,会产生它们的《自转运行力》和《自转向心力》。
由此,我们应该深入研究探索探测,以科学事实去对其修正,来证实地球系内空中空远空的物质,向地球系中心实体地球运行,并不是地球本身的\"万有引力\",而是地球系在《自转运行力》和《自转向心力》作用下产生的力,使空间物质向地球表层运行或围绕空间运行。
地球实体内部物质向地球中心运行,也是地球实体在自转中产生的《自转运行力》和《自转向心力》,使地球内部物质向地球中心运行和围绕中心运行。
而《物质自由落体力速》论的力速同样是地球系内空自转运行力和自转向心力作用出的力速,使物质向地球表层运行或围绕空间运行。
对于地球系内空外的物质,向地球中心运行的力速?与内空《物质自由落体力速》论是完全不同的,而是要依其物质所在地球系内中远空位置而定,物质在地球系不同空间,地球系的自转运行力和自转向心力是不同的,物质向地球系中心实体地球自然运行的力速也是不同的。
下面让我们一起来探索探测研究它们的区别:
A:万有引力
a:引力
肯先我们来解释引力,所谓引力它是指物质本质本身之间产生的引力场或引力意向及引力感应。
例如
①磁感引力
磁感引力是物质本质本身对对应物质产生磁场吸引,而产生的引力。
②,性感引力
性感引力是物质的本质本性对对应物质产生引力意向,使其之间产生引力。
③:情感引力
情感引力是物质之间意向形成的吸引,而产生的引力
④:静感引力
静感引力是物质与物质之间产生静感作用,所产生的引力,而这个引力的产生,离不开双方物质的外围物质或力的作用,当双方不在同一空间时,这个静感力会消失,当在同一空间时,它们外围物质或力的作用,促使它们静感作用,而产生的引力。
⑤:动感引力
动感引力是空间或物质间发生动向,产生了互力压力,互吸力互排力等而形成的动感引力。
⑥:系内物质引力
地球系星系宇宙等,它们系内物质在系内《自转运行力》和《自转向心力》作用下,使系内物质产生动感引力,其体小质小物质向体大质大物质靠拢,是因为物质的质体大小不同,运行力速和对外抗力抗速不同,才使其质体小的物质向质体大的物质靠拢,,,等等。
这些都是它们之间产生的引力场或引力意向或感应意向或驱动意向,使其互有一定的吸引力或吸引意向或感应意向或驱动意向的力,在这种力的作用下,使它们双方产生运行的力向,这才是引力!
b:万有引力
所谓《万有引力》是对所有物质或所有物质间都有吸引力的事实或意向或动向等,这才是《万有引力》。
而当今人类在科研教学运用中,都是以牛顿的《地球万有引力》《物质间的引力》论和《物质自由落体力速》论为科研教学依据。
而他的上述定性,是在他当时的时代,依其物质落地事实和物质间引力而下的定理定律定论。
可现在与他生存那个时代是今非昔比,人类经多年探索探测试验及研究研发进行检核,和学习总结创新,人类的科技文化水平已不同了,他生存那个时代《宇空科技》还未诞生,人类对地球系地球自转运行和自转向心运行一无所知,更不知地球系地球的来历运行形状,也不知它只是宇宙中《太阳系》的在轨运行小系。
由此,他的上述定论就不再适应当今的科技时代和未来的高科技时代。
应研究研发探索探测地球系地球《自转运行力》《自转向心力》与物质的作用关系,作用数据,作用定理,作用奥妙等来为人类科研教学服务,使人类快速向前发展,提高科研教学水平。
B:《自由落体力速》论
a:内空
指(臭氧层下面100公里左右的地球上空间)
他的《物质自由落体力速》论,与《内空物质向心运行力速》基本一致,只是物质在内空高度不同,大气压力压强不同,大气力速不同,大气成份密度不同等时,物质自由落体力速有一定的差异。
b:臭氧层大气空间
臭氧层大气空间是指(第一自然卫轨大气层空间),它离地球内空大概100公左右上方一定的厚度,
当物质处于《臭氧层大气空间》内,《物质的自由落体力速》论就不存了,因臭氧层是内中空相对隔离空间大气层,它包围着整个地球表层内空,任何物质不论体积大小,质量大小,都不会下掉或上浮,此处所有物质在地球系《自转运行力和自转向心力》向心作用下,与地球《自转离心运行力和自转离心向心力》作用下,产生的内空大气层浮力和大气自转力速力磁力能基本对等。
在地球系地球及内中空自转运行力和自转向心力的共同对等作用下,它只能围绕地球系内空及地球运行。
人类依其此大气空间区域内物质的运行特征,才研发了人造地球卫星在此空间大气层自然运行。
c:中空,远空
在中空远空,《物质的自由落体力速》论更不适合,因中空远空离地球实体距离不同,所产生的自转运行力和自转向心力也不同,物质处在不同位置时,受到的自转运行力和自转向心力都不同,离地球实体内空越近,地球系的自转运行力和自转向心与地球[《自转运行力和自转向心力》《自转离心运行力和自转离心向心力》及地球系内空《自转运行力和自转向心力》及《大气压力压强》所产生的反作用力能越强,反之越弱。
所以,《物质的自由落体力速》论,在中空远空也不适合。
这个力速能的计算公式就不能以《物质自由落体力速》论公式计算,应以递加递减的力能公式计算。
C:地球系自转运行力和自转向心力
地球系在独自运行中,它的整体自转带动系内所有空间物质自转,这个力就分为地球系《自转运行力和自转向心力》,在自转中使系内空间物质向地球系中心运行和围绕中心运行。
这也是地球实体的来历,只不过地球表层外空物质向地球上运行,是地球形成的后期物质向地球运行而巳。
牛顿的《地球万有引力》《物质引力》和《物质自由落体》论等,都是因为看到地球形成后的后期物质向地球表层掉落运行力的事实依据而下的定论。
D:地球系《自转离心运行力和自转离心向心力》
它是指地球系边缘空间大气层,地球系在独立运行过程中,它的边缘空间大气层随地球系自转运行,便产生与地球系外空的空间大气层相隔离,由它的围绕地球系运行的力向力质力磁力能,排斥外空大气层的进入。
由此,产生地球系《自转离心运行力和自转离心向心力》,保护着地球系的完整正常运行,这就是外空物质一般不能进入地球系的原因。
只有外空物质的力速磁能大于地球系的自转力速磁能,才能进入地球系,但一般会被地球系的作用力毁灭,即使未被毁灭的物质,穿破地球系进入地球,也是快要被毁物质,无重大杀伤力。
这就是地球系边缘空间大气保护层和内部空间大气层的功能,才有稳定的地球系远中近空和中心实体地球。
E地球《自转运行力和自转向心力》
它的自转运行力和自转向心力是地球在整体自转中,地球表层至内部所产生的自转运行力和自转向心力,只不过地球内部物质随地球自转运行和自转向心运行,人类看不到而已,但从科研上还是能证实,
如,本君前面专章的研发《地异预警卫星》,就是侬据地球自转运行力和自转向心力,在运行中使地球内部变化,产生的地球参数,来预防地震地沉台风火山爆发等。
F:地球《自转离心运行力和自转离心向心力》
它的离心《自转运行力和自转向心力》,是指地球表层在自转过程中,与内空大气层切割摩擦时,产生对内空大气层的地球《自转离心运行力和自转离心向心力》,作用到空间大气层,使内空大气产生向上浮力浮速浮磁浮能和大气压力压强。
在臭氧空间大气层的阻止下,形成内空大气压力压强和大气力速力磁力能及大气成份。
H:自转运行力和自转向心力
自转向心力和自转运行力,是指某大型物质或似态体在自转过程中,使内部物质产生向中心运行或围绕中心运行的力。
这个是整体外力作用内部
S:自转离心力和自转离心运行力
自转离心运行力和自转离心向心力是指某大型物质或似态体,它的自转是靠中心动力作用使它自转,而产生的自转离心运行力和自转离心向心力,它是从中心向外发出,这个力就是自转离心力和自转离心运行力。
H:力源力性力质
a:力源,力源是指力的来源,
b:力性
力性是指力的本性
c:力质
力质是指力的质量
X:力向力磁力能
a:力向
力向是指力的方向
b:力磁
力磁是指力在不断反复作用下产生的连续惯场过程,而产生的力磁场
c:力能
力能是指力和力磁共同作用,而产生出的能量
引力波是由亨利·庞加莱在1905年先提出的,随后在1916年由爱因斯坦根据他的广义相对论预测,引力波传输能量作为引力辐射的一种形式,辐射能量类似于电磁辐射。
任何波的传播都必须要介质,引力波也不例外,引力波的介质就是真空介质,光波的介质也是真空介质,所以引力波的速度最快也是光速,理论上是说的过去的。
但是不是引力波的速度就是引力的速度,这个没有理论根据,也没有实际观察依据。
一方面没有发现引力子这个东西,量子力学理论意图统一引力,引入了引力子的概念,它是万能的真空(引力场)激发的,但是量子理论上无法统一引力,所以引力子这个东西可能根本不存在。如果有引力子这个东西存在或许可以在理论上确定引力的速度是光速。
另外,引力似乎是可以穿越维度,因为与同样是长程力的电磁力相比,要弱几个数量级。引力似乎发散到了三维以上的空间。爱因斯坦的广义相对论也认为三维空间可以被引力所弯曲,如果空间真的可以弯曲,那么必定存在第四空间维度,这个道理就像二维平面弯曲一样如果没有空间的第三维度存在,二维平面是不可能弯曲的,只能在二维面上收缩。
如果用空间几何收缩解释空间弯曲,那么宇宙中的引力透镜现象就根本不是空间弯曲引起的,而是真空介质收缩(真空介质密度变化)的原因引起光线弯曲!
因为广义相对论实际验证基本是正确,所以引力可以穿越空间的第四维度基本是可以证实的。如果引入空间的第四维度,那么黑洞的奇点问题就可以解释的通了,它不是奇点也不是体积为零,而是四维空间物质。高维空间的物质对低维度空间来说,密度就是无限的。就如同三维物质放在二维空间一样,对二维空间观察者而言,他也是密度无限的物质。
如果这个理论成立,那么引力的传播速度就可以无限。因为三维空间对于第四维度的观察者而言在第四维度是没有厚度的,不存在距离 ,所以引力传播速度可以是无限的。
相反,如果引力速度是光速,那么为什么有存在几万、几千光年的大星系呢?因为引力速度有限,这些外围的天体在引力没到达前就应该离开了,怎么可能有如此大的星系?
另外,在恒星死亡后塌缩形成黑洞时,如果引力速度为光速,那么在黑洞视界形成时,引力也应该无法像光一样穿透视界,在黑洞外就不会有引力,双子黑洞旋转就不会产生引力波这个东西!因为奇点是质量的中心,引力从奇点出发到达视界外根据相对论对外部观察者而言需要无限长的时间,引力若以光速传播根本无法穿透视界。
还有似乎几百亿光年里所有的星系回绕着宇宙某个中心在旋转,这个更加无法用引力速度有限来解释。
再有如果引力速度有限,那么宇宙大爆炸后,外围空间的星系应该几乎没有什么引力到达,星系物质应该越远离中心越分散,这样宇宙的时空均匀性就打破了,但是事实上宇宙背景辐射几乎是均匀的。
综上所述,引力速度是无限的。
没有速度。万有引力并不向外传播。即使在万有引力公式中,也没有提及速度或者时间,只有距离和质量。其实在相对论中这是显而易见的事情没有万有引力,有的是空间扭曲。大质量的物体扭曲了周围的空间,使空间不平坦,相对较小的物体就会有在这扭曲的空间中向平坦的地方运动的趋势,这就是万有引力的本质。所以,宇宙中大质量的天体,扭曲了周围的空间之后,一旦有其它天体进入这块空间,立马就会被这个空间困住,围绕这个大天体运动,而从宏观来看,万有引力瞬间起作用,速度超过光速。
因为,宇宙各恒系;地类;木类;卫星;陨石等。系地木卫陨;所以,物质不同;个体大小;场存差异;运动可变;个人试谈如下:
一、各类物质恒地木卫星;各体有大小;相关引力不一定。
二、宇宙差物质;存吸;有斥;中力;又混存一可空间变化,难定。
三、各所在空间位置,需适电温度埸自转,运动,随时引力可变。
四、活的立体空间,宇宙银日月地物人,大微场变化,小陈新命运。
五、所在空间条件允许,引力;斥力;有时可转化成平衡无力。
六、不同差异磁力,之间相互吸力,场间互咬旋。也入黑洞。
综上所述,个人认为,活立空间,相关星物独之存在,引力有大小,应跟场度变,引力速度快慢,也不一定。仅供参考,谢啦。
万有引力是宇宙空间中质量为M和m,相距r的两个物体之间的吸引力。附件图片是万有引力公式。
万有引力是一种力,为何说它有速度?有些人还洋洋洒洒写长篇大论回答,不懂!
现在科技上还无法实测
引力都不存在,那里还有速度啊?
不要被“牛顿的名字”限制了思考:
1,万有引力=莫名其妙。万有引力,它只是表面说引力,你细想深究一下,它怎么引力?地球怎么引?没有答案,没有机理。牛顿并不知道重力产生的机理,也就是说万有引力对苹果下落的解释是莫名其妙。
2,重力不变=明显不符合事实。自由落体重力不变,不符合事实。我们用电子秤称重,重力是变化的。
3,力与加速度成正比=明显不符合事实。自由落体是重力不断增加的过程,是“重力与速度成正比”的过程。
4,动量,冲量,势能,动能=多此一举。由于经典力学不知重力产生机理,所以用“动量冲量势能动能”来绕弯解释物体运行。而当我们弄明白重力机理之后,就可以省略“动量冲量势能动能”概念。
5,月球重力是地球重力1/6=无据。重力机理不明,万有引力机理不明,后面的重力计算公式也就作废。
刚学到了:光速跟光没多大关系,是一个宇宙时空本身的固有性质,等于所有静止质量为0的物质和能量在理想真空中的速度。
引力传播的速度:现在所普遍认定的是爱因斯坦所提出的说法,即重力的传播速度是真空中的光速。
各个行星天体,包括地球,都具有其自身的万有引力特性。
假设一个球形对称的物体,对一特定位置的引力强度和物体质量成正比,和物体球心的距离平方成反比。
一位置的引力场强度等于一物体放置在该位置时,受影响而产生的加速度。地球表面的自由落体加速度被表示为g,可以用以下的标准重力表示:根据国际度量衡局(BIPM)的资料,标准重力为9.80665m/s2或者32.1740ft/s2
这表明,如果忽视空气阻力的影响,在地表附近正在自由落体的物体速度每秒将增加9.81 m/s。因此,一个从静止开始下落的物体在一秒后的速度将达到9.81 m/s,第二秒将达到19.62 m/s,以后的情况也将依此类推。
引力与电磁力、弱相互作用力及强相互作用力一起构成自然界的四大基本相互作用。在这四种基本相互作用中,引力是最弱的一种,但同时也是一种长程有效作用力。
在现代物理学中,引力一般由广义相对论来精确描述,认为引力反映了物体的惯性在弯曲时空中的表现。而经典力学中的牛顿万有引力定律则是对引力在通常物理条件下的极好的近似描述。