引力——让我们脚踏实地的力量到底是什么？

　　在自由落体状态下，对重力作用的感觉会更直观。

　　《威利狼和哔哔鸟》这部卡通将地心引力作用表现得反复无常。只要有机会，威利狼就会和他的老对手哔哔鸟上演我追你跑的戏码。其中一个情节就是，每一次威利狼追着哔哔鸟跑出一个断崖，他总会继续再“跑”一段距离，只有当他意识到自己是在半空中时，他才会突然坠下。

　　不用说，在现实生活中引力并不像这样起作用。但当一个巨石或铁砧坠落到地面上时会发生什么？让我们从你的脚开始，一路研究到，哦，整个宇宙。取一把椅子来，因为这一时半会儿解释不清。

　　地球引力场中的引力探测器B

　　引力把你的脚固定在地面上，因为行星的质量对你身体的质量产生引力。事实上，可以这么说，在宇宙中的任何两个物体之间都会产生一种吸引力：月亮、尘埃、威利狼。只要你发现物质，你就会发现重力。你永远不可能去到一个没有重力的行星，只有一颗质量或大或小的行星产生或大或小的引力。

　　往更大的规模上说，引力让天体之间相互吸引，形成按照轨道运转的天体系统，甚至使漂浮的空间粒子缓慢地聚集成越来越大的团簇，最终形成行星、恒星和星系。早在16世纪，牛顿就把引力定义为作用于所有物质的一种普遍力。根据他的理论，引力的精确表达式归因于质量和距离。两个物体相距越远，质量越小，引力越小。

　　万有引力使行星按照自身的轨道围绕太阳运转

　　补充小知识

　　在1687年，艾萨克·牛顿在他的《自然哲学的数学原理》一书中发表了万有引力定律。牛顿的万有引力定律的陈述如下：

　　宇宙中每个质点都以一种力吸引其他各个质点。这种力与各质点的质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。

　　—艾萨克牛顿，自然哲学的数学原理

　　如果两个质点的质量分别为m1、m2，并且在它们之间的距离为r，则它们之间的万有引力公式为：

　　其中，G被称为引力常数（或万有引力常数），2014年国际科学技术数据委员会推荐的引力常数值是G=(6.67408±0.00031)×10-11m3/(kg·s2)。

　　注：只有当两个物体之间的距离远大于物体的几何尺寸时，物体可以近似看作质点，这个公式才是适用的。否则应当把物体分割为足够小的质点，两两之间计算引力，而后进行积分。

　　简言之，这就是牛顿的万有引力定律。三个世纪以来它一直没有被后人推翻。然而，直到20世纪90年代，一位有着狂野发型，名字叫做阿尔伯特.爱因斯坦的物理学界踏足了这片领域，并且发表了广义相对论。

　　爱因斯坦认为，重力远不止是一种力，它是空间和时间在第四维度的曲线。如果有足够的质量，一个物体可以使原本是直的光束弯曲。天文学家称这种效应为引力透镜效应，它是探测不可直接观测的宇宙现象，如黑洞，的主要方法之一。同样，引力越小，时间越快，这种现象被称为引力时间膨胀。例如，轨道卫星上的时钟比地球表面的时钟稍快。

　　虽然爱因斯坦的理论使引力研究随着现代科学的发展而快速发展，但我们仍然对引力知之甚少。一些科学家将引力归因于一种被称为引力子的假想粒子，在理论上，这种假想粒子使物体相互吸引。

　　最后，还有一个量子引力场领域，科学家们试图将广义相对论与量子理论协调起来。量子理论论述了宇宙如何在最小的亚原子水平上运作。这一领域帮助科学家们创造了粒子物理学的标准模型，该模型详细解释了宇宙的大部分内部运作理论，但有一个值得注意的例外。标准模型不能用来解释引力。

　　因此，虽然量子理论和相对论共同解释了大部分可观测宇宙，但它们有时也相互矛盾，比如在研究黑洞理论或早期宇宙时。但这些都不足为奇，许多科学家仍然继续致力于一个统一理论。

　　无论我们最终采用什么理论，都很难夸大引力的重要性。它是把宇宙粘合在一起的胶水，但是它仍然给我们留下许多未解之谜。

　　上述图片内容：

　　左：引力能够影响时间和空间。引力越小，时间越快。一个飞行器里的原子钟会比地面上的快一点点。

　　右：一个有足够质量的物体——比如一个行星或恒星——会产生一个足够弯曲空间的引力场。它可以使原本是直的光束弯曲。

　　下：四大基本力即自然界的4种基本力强核力（Strong nuclear force）、弱核力（weak nuclear force）、电磁力（electromagnetic force）以及引力（gravitation）

　　引力（英语：Gravitation或Gravity），是指具有质量的物体，包括行星、恒星、星系甚至是光，之间相互吸引的作用，也是物体重量的来源。

　　在地球上，地球对地面附近物体的万有引力赋予了物体的重量，并使物体落向地面。在宇宙中，引力让物质聚集而形成天体，同时也让天体之间相互吸引，形成按照轨道运转的天体系统。此外，月球和太阳对地球上海水的引力，形成了地球上的潮汐。宇宙中存在的原始气态物质通过引力开始聚结，形成恒星，并使恒星聚集成星系，因此引力是宇宙中的许多大规模结构的形成的原因。引力作用范围是无限的，尽管它对越远的物体的影响越弱。

　　参考资料

　　1.WJ百科全书

　　2.天文学名词

　　3. ROBERT LAMB- HOWSTUFFWORKS

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