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更新时间:2023-02-11 12:49:22 来源:YIQ网
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万有引力的定义是自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。
万有引力定律是物体间相互作用的一条定律,1687年为牛顿所发现。
牛顿利用万有引力定律不仅说明了行星运动规律,而且还指出木星,土星的卫星围绕行星也有同样的运动规律。他认为月球除了受到地球的引力外,还受到太阳的引力,从而解释了月球运动中早已发现的二均差,出差,牛顿还解释了彗星的运动轨道和地球上的潮汐现象。根据万有引力定律成功地预言并发现了海王星。万有引力定律出现后,才正式把研究天体的运动建立在力学理论的基础上,从而创立了天体力学。
英国人卡文迪许利用扭秤,才巧妙地测出了这个常量。这个扭秤的主要部分是这样一个T字形轻而结实的框架,把这个T形架倒挂在一根石英丝下。现在在T形架的两端各固定一个小球,再在每个小球的附近各放一个大球,大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,T形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的大小。当然由于引力很小,这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢?卡文迪许在T形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样,就起到一个化小为大的效果,通过测定光斑的移动,测定了T形架在放置大球前后扭转的角度,从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律,并测定出引力常量G的数值。
艾萨克·牛顿(1643年1月4日—1727年3月31日)爵士,英国皇家学会会长,英国著名的物理学家,百科全书式的“全才”,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。他在1687年发表的论文《自然定律》里,对万有引力和三大运动定律进行了描述。这些描述奠定了此后三个世纪里物理世界的科学观点,并成为了现代工程学的基础。他通过论证开普勒行星运动定律与他的引力理论间的一致性,展示了地面物体与天体的运动都遵循着相同的自然定律;为太阳中心说提供了强有力的理论支持,并推动了科学革命。
万有引力定律是指自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。
万有引力定律是牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中首先提出的,万有引力定律不仅说明了行星运动规律,而且还指出木星、土星的卫星围绕行星也有同样的运动规律,认为月球除了受到地球的引力外,还受到太阳的引力,从而解释了月球运动中早已发现的二均差,出差等。
目前测G的方法大致可分为地球物理测量、实验室测量和空间测量等三大类。
地球物理学方法引力效应明显,但实验的精度比较低,空间测量方法面临着很多新的技术难题,目前仍在探索之中。
实验室内测量是目前获得高精度G值的主要手段,常用工具是精密扭秤。采用扭秤测量引力常数G有以下方法:直接倾斜法、共振法和周期法等。其中扭秤周期法是采用得最多并且测量结果较为理想的方法之一,其基本原理是当扭秤周围放置吸引质量之后其运动周期要产生相应的变化。
实验室内测量引力常数G艰巨而又困难,实验精度的提高主要受到以下四个方面因素的制约:引力相互作用十分微弱;引力作用不可屏蔽;质量、长度以及时间的绝对测量;引力常数G的独立性等。