什么是万有引力?

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小朋友们,你们听说过万有引力吗?万有引力是一种神奇的力量,可以将宇宙中的物体吸引到行星或者其他天体周围。正是由于这种力量,才使太阳系中的八颗行星乖乖的围着太阳公公旋转。

万有引力还能做什么?

小朋友们有没有想过,为什么你跳起来的时候会落到地上而不是飞到太空里?为什么你扔的东西也会落到地上而不是飞上天?其实生活中这些“理所应当”的现象都是万有引力的功劳,它虽然看不见,摸不着,但却在一切物体之间产生了一种彼此吸引的力量。所以,使你总能安全地落到地面上的力量就是地球的引力。

引力在起作用时的动画。 阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)把引力描述成一个包裹着物体(如星星或行星)的空间曲线。 如果另一个物体在附近,就会被拉入到曲线中来。 图片来源:NASA

一个物体只要有质量,就会产生引力;质量越大,产生的引力就越大,质量越小,产生的引力就越小。另外,两个物体之间的距离也会影响它们之间的引力,距离越近,它们之间的引力就越大。怎么样,听起来是不是很神奇?

图片来源:NASA

既然我们每个人都是有质量的,那我们会不会与也对地球产生了引力呢?答案是肯定的!而且我们对地球产生的引力和它对我们产生的引力是一样大的,只是因为地球太大了,导致我们所有人产生的引力加起来对它都没有什么作用。

宇宙中的万有引力

宇宙中万有引力的作用非常大,它不仅使各类行星围着太阳旋转,也使月球留在地球身边。而且,月球产生的引力还会作用到地球表面的海洋上,产生奇妙的潮汐现象。不仅如此,连我们生活的地球本身都是由万有引力创造出来的!很久很久之前,物质之间强大的引力使它们聚集在一起,才形成了如今宇宙中各种各样的星球。
伟大的科学家爱因斯坦发现了这样一个规律,万有引力不仅能作用在有质量的物体上,还能对光线产生影响。当你拿着手电筒向上照射,万有引力的作用可以使它变得更红!你可能会说,我怎么没有看到?因为,这种变化非常微小,需要科学家们借助专业的仪器才能检测到。
小朋友们听说过黑洞吗?黑洞是宇宙中一个很小的空间,里面却装着很重很重的物体,甚至比地球和太阳都要重!质量这么大的地方会产生非常大的引力,甚至光线都会被黑洞吸引,吞没。

地球的万有引力

地球的万有引力对我们非常重要。如果没有了这种引力,我们可能无法存活。正是由于地球和太阳之间的万有引力,才使得地球能在太阳周围旋转并保持一个合适的距离。如果距离太近,我们将会热得受不了,如果太远,又得不到正常生活所需要的光和热。地球的引力还把大气层牢牢地“锁在”地球周围,使它们既可以作为我们的保护膜,其中的氧气又可以供我们呼吸。
然而,地球上的引力并不是一样大的。地表下质量较大的地方产生的引力会比质量小的地方产生的引力更大。NASA(美国国家航空航天局)使用两艘宇宙飞船探测了地球上不同地区引力的微小变化。这两艘宇宙飞船是 “GRACE”计划——“万有引力恢复和气候实验”的一部分。

GRACE的任务就是帮助科学家创造地球引力变化的地图。 蓝色区域的引力稍小,红色区域的引力略大。图片来源:NASA/University of Texas 太空研究中心

“GRACE”计划可以探测地球上引力随时间的变化,这些变化可以在某些方面表现出来。比如,海平面高度和地震产生的地壳的微小变化。
看到这里,大家是不是想说,万有引力真的太重要了啊!

 

编译:银河说翻译组 小星辰
配图:银河说制图组 masaaki
校对:银河说语音组 布丁
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