為什麼萬有引力定律是平方反比?

時間 2021-05-06 20:19:51

1樓:路人

可以對引力定律換一種表示方式來琢磨一下。

m代表質量,r代表距離,· 代表相互作用。

就算琢磨不出什麼,至少比慣常使用的表示方式好看,不是嗎?

2樓:

在牛頓時空觀下,時空是各向同性的,且均勻的。質量(電荷)所表現的相應物理效應在空間各處同一r處應相同,同一r處點的集合在空間裡是一球面,把r×r和4pai移到另一邊就是球面積。簡單的說,它們都是有源無旋場

3樓:十一太保念技校

A.Zee QFT section 1.4

這裡說的是massless scalar的情形, higher spin massless boson的情況類似,section 1.5~6會談到。不一定」正確「,只是提供乙個視角。

4樓:

你可以假想引力和電磁波的傳播過程是乙個不斷膨脹的球面。

球面的面積與距離的平方成正比。隨著球面不斷擴張,力被平方比例稀釋。

5樓:Tux ZZ

這種問題應該屬於哲學範疇。

就像為什麼有力一樣,反正我們在這樣的環境生活的很好,為什麼還要想為什麼呢。

說不准在另乙個萬有引力是平方正比宇宙的宇宙也有人在想類似的問題。

6樓:SyuTingSong

記得高中學習物理定律的時候,每個定律前面都有一句「大量事實表明」,平方反比關係應該是實驗資料擬合的結果吧。至於質量、力、空間、時間以及電荷量的本質和其內在聯絡目前科學界還不太清楚,雖然有一些理論上的假說,但也沒有充分的證據證實。

7樓:

其他人說得都不錯,尤其是「物理學家的本質就是建模逼近真實」真是說得太好了!

平方反比定律能在非相對論情況下解釋為毛行星軌跡是橢圓等,足夠了。

平方反比律只是一種可能,科學家們也考慮了在大距離或小距離上偏離平方反比律的可能。但是大到星系直徑的範圍,平方反比仍沒有明顯偏差。小距離的話牽涉到玄乎的「第五種力」,可能和重子數有關。

8樓:大帥

第一,萬有引力定律的平方反比關係是由數學推導得出的,可能是牛頓根據克卜勒第三定律、從離心力定律演化出的向心力定律和數學上的極限概念或微積分概念,用幾何法證明了這個平方反比關係。

第二,庫倫定律的平方反比關係是由實驗得出的不精確的公式,可以說是一種經驗公式。不過在現今的技術水平上,能夠認為是正確的。2023年,美國Wesleyan大學的Edwin R.Williams,James E.Faller及Henry A.Hill得到的庫倫定律的平方反比定律的指數偏差

9樓:蘇心草

靜電力的公式就是根據球殼內不受力,再結合萬有引力的性質,模擬出來的。科學家正在打算揭示萬有引力和電磁力為何都是接近以2為指數的深層原因。

10樓:

因為球面是二維的,所以球的面積和半徑的平方成正比。

能量從中心散開,在100m的地方,能量就均攤到了以100m為半徑的球的表面。球的面積越大,能量攤得就越開。球面積與半徑平方成正比,所以能量與距離平方成反比。

(以上只是對一些平方反比率的解釋,並非針對引力。這裡只考慮一般的情況,比如在平直歐式空間傳播某種波之類的,不考慮時空彎曲等非經典物理的情況。)

11樓:

物理學家曾經演算過,假設引力定律是立方反比的話,無法形成穩定的星系,於是結論類似於《人擇原理》,立方反比的宇宙不會有星球和智慧型生命。

12樓:呂小蒙

來開個腦洞,大神請輕拍!

先說結論:因為是三維空間,我們所在的空間尺度是三維的。

開始降級:

三維空間:長寬高三個尺度,萬有引力定律是平方律,G=M*g/(L^2)

二維空間:只有長寬兩個尺度,萬有引力定律應該是線性律,也就是一次方程,G=M*g/L;

一維空間:只有長度乙個尺度,萬有引力定律應該是固定律,也就是0次方程,G=M*g/1;

開始公升級:

四維空間:長寬高+1*額外尺度,萬有引力定律是立方律,G=M*g/(L^3)

五維空間:依此類推

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