一般說來,萬(wan) 有引力似乎都是相互作用的,那麽(me) 天體(ti) 引力對自身有什麽(me) 影響呢?
可以肯定的而回答,天體(ti) 本身就是引力的結果。首先,所有天體(ti) 都是由小物質漸漸聚集起來的。恒星是這樣,行星也是這樣,小行星也是這樣。可以說沒有引力,就沒有天體(ti) 。
其次,天體(ti) 的自轉主要是由於(yu) 天體(ti) 形成過程中,自身在吸積過程中,引力不均衡而導致的。
其三,引力作用的最主要特征是向質點聚集,就是任何引力都是企圖把一切拉往自己的質點,物質擠在一起都別想往前一步,距離質心都是一樣距離,圓形是平衡妥協的完美結果,所以星球都是圓的。
這幾點都是星球引力對自身的影響和重要性,而且推動了自身的自轉。
但星球是圓的必須質量足夠大的前提下才會(hui) 實現。
因為(wei) 引力是已知四種基本力最小的一種力,小到在小物體(ti) 上可以忽略不計。
科學發現這個(ge) 世界上有四種基本力。這四種基本力就是強力、弱力、電磁力、萬(wan) 有引力,主導著我們(men) 所知的一切物質和能量的運行。
強力是主導亞(ya) 原子級的力,主要作用於(yu) 質子、中子等強子;弱力則在更微觀粒子中起作用,隻作用於(yu) 電子、誇克層子、中微子(微中子)等費米子,並製約著放射性現象。
這兩(liang) 種力都是微觀力,作用距離很小。強力隻在10^-15m範圍起作用,也就是千萬(wan) 億(yi) 分之一米起作用;弱力隻在10^-18m範圍起作用,就是百億(yi) 億(yi) 分之一米範圍起作用。前者是飛米級,後者是阿米級。
出了這個(ge) 範圍,它們(men) 就失去作用了。
與(yu) 之相反的是引力和電磁力,這兩(liang) 種力是長程力,作用範圍理論上都是無限遠。
但強力是世界上最強的力,如果把強力比作1,弱力為(wei) 1/10^-13,電磁力為(wei) 1/137,引力為(wei) 1/10^-39。
由此我們(men) 看出,引力是最弱的力,弱到隻有強力的千萬(wan) 億(yi) 億(yi) 億(yi) 億(yi) 分之一。而電磁力則是比強力稍弱的第二強力,隻比強力小2個(ge) 數量級。
電磁力和引力雖然在微觀上也起作用,但更多作用於(yu) 宏觀領域。我們(men) 生活中所經曆的一切事物,幾乎都是在電磁力作用下,比如說話、走路、坐車、打電話、看星星、以至於(yu) 宇宙飛船、億(yi) 萬(wan) 光年探測等等;
而引力則更多的表現在天體(ti) 運行上。
愛因斯坦廣義(yi) 相對論揭示了引力的本質,就是質量對時空的擾動導致時空扭曲,這種扭曲就表現出了兩(liang) 個(ge) 物體(ti) 相互吸引的特征,這就是萬(wan) 有引力。
其實一切有質量的物體(ti) ,都有引力。
隻是由於(yu) 引力太微弱,小物體(ti) 的引力幾乎可以忽略不計,比如兩(liang) 個(ge) 人之間、人與(yu) 我們(men) 接觸到的一切物體(ti) 之間、甚至是一座山的引力,幾乎都很難觀測出來。
但引力是存在的,這個(ge) 引力量值就是引力常量G,就是兩(liang) 個(ge) 1kg的質點相聚1m距離的引力值:G=6.67x10^-11N·m²/kg²。
萬(wan) 有引力定律是300多年前牛頓發現的,但引力常量G是200多年前聰明的卡文迪許通過扭秤實驗得到的。
萬(wan) 有引力定律表達式為(wei) :F=GMm/r²這個(ge) 公式說明,引力大小與(yu) 物體(ti) 質量成正比,與(yu) 物體(ti) 質點之間距離平方成反比。
從(cong) 引力常量G和引力公式我們(men) 可以看出,引力是非常小的力,引力常量隻有千億(yi) 分之6.67N;但引力是與(yu) 質量成正比的,與(yu) 距離平方成反比的。
也就是說質量越大的物體(ti) ,引力就越大;引力雙方天體(ti) 距離越近,引力就越大,反之就越小,而且會(hui) 成指數級衰減。
地球就足夠大了,所以其引力就可以把你我都吸引在地表上,但你平常生活中,往往忽略了這種引力的存在,隻有當你跳高時或想離開地球時,才感受到它的引力。
要擺脫它的引力就需要第二宇宙速度,每秒11.2公裏的脫離速度。
什麽(me) 樣的質量才能夠把一個(ge) 星球弄成一個(ge) 圓形呢?在國際天文聯合會(hui) 確定的行星定義(yi) 中,對球形天體(ti) 表述為(wei) :“有足夠的質量,能以自身的重力克服剛體(ti) 力,因此能呈現流體(ti) 靜力平衡的形狀(接近圓球體(ti) )”。
而在矮行星定義(yi) 中,也有這一條。
經探測,灶神星平均直徑為(wei) 525公裏,質量達到2.7×10^20kg,但形狀還是一個(ge) 不太規則的土豆型,因此沒有被列入矮行星行列;穀神星直徑950公裏,質量為(wei) 9.43×10^20kg,也就是94.3億(yi) 億(yi) 噸,已經是呈現為(wei) 一個(ge) 球形,故而被列入矮行星行列。
這是不是說,質量約100億(yi) 億(yi) 噸的星球就會(hui) 被引力拉成一個(ge) 球形呢?
或許吧,但星球是不是圓形,除了引力起著重要作用,還受到形成過程,如一些行星、小行星撞擊的影響。
現在我們(men) 可以總結一下,天體(ti) 被自己引力影響有哪些?其一,沒有引力,就沒有天體(ti) 存在。所有的天體(ti) 都由於(yu) 引力凝聚在一起的,引力會(hui) 使天體(ti) 吸附一切自己引力圈中的物質,使天體(ti) 越聚越大,到達一定質量後,會(hui) 成為(wei) 一個(ge) 球形。
其二,從(cong) 引力公式我們(men) 可以看出,天體(ti) 之間的引力大小是雙方質量和距離決(jue) 定的,與(yu) 雙方質量乘積成正比,與(yu) 距離平方成反比。
太陽與(yu) 地球的引力相互作用關(guan) 係是這樣,地球與(yu) 月亮之間也是這樣。
目前宇宙所有天體(ti) 運行關(guan) 係狀況,都可以認為(wei) 是天體(ti) 自己引力拉動形成的。
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