关于宇宙天体的几个问题
万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用。它的大小和物体的质量以及两个物体之间的距离有关。物体的质量越大,它们之间的万有引力就越大;物体之间的距离越远,它们之间的万有引力就越小。 展开
力学是高中刚开始的课程,而后面的学习中,你会对物理有更深刻的体会(逐步回答你的问题):
1、牛顿力学,也包括万有引力定律,称为经典力学,在研究一定范围内的宏观物体之间的相互作用,是有效的。
2、经典力学是以18世纪之前的科学经验和认识常识为依据的,解释了物体之间的相互作用规律。即使在今天,在人类的日常生活、生产活动中,这些也不过时。
3、“但是在广阔的宇宙中,常识不能成为指南,经典力学只解释了作用规律,但没有解释作用的内因”,进入20世纪,随着物理学,特别是粒子物理的大量观测和高能粒子实验,对经典力学提出了挑战。万有引力定律并不适用于微观粒子,比如,你现在一定知道原子内有质子和中子、电子,他们之间是靠什么力量结合在一起的呢?当然不是万有引力。换句话说,你的题目中“天体”概念包括什么呢?是如地球一样的行星之间,或者和太阳之间,这句话是正确的;关于万有引力与质量、距离的关系,你后面的描述也是没错的。
4、记得在高中三年级物理课本的一页,有一句话:“经典力学是相对论力学在低速时良好的相似”在广义相对论中就说明了万有引力的内因:时间和空间并不是独立的,时空也不是广延平直的,天体质量使周围的时空弯曲,是弯曲的时空试图拉近天体之间的距离,也就是牛顿的万有引力。
5、科学的发展是永无止境的,爱因斯坦在晚年也试图建立统一场理论,试图将宇宙间基本的四大作用力用一种理论,统一起来,但他也没有成功。这四大作用力是:引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用。而后来由拉格肖、希格斯提出,最后由温伯格、荷兰的维特曼完善的电-弱理论也只能将电磁力和弱相互作用统一。
6、至于宇宙的年龄到底有多大,138亿年或150亿年对于宇宙来说,并没有太大的差别,哈勃太空望远镜目前观测的宇宙最深处,差不多有138亿光年,这里仍然充满了各类星系,也不能说这里就是宇宙的边缘,或者说宇宙的年龄就在这里开始诞生。也许哈勃的下一代韦伯空间望远镜可以看到更远的宇宙深处。
138.2亿,使用了某些最新但是尚未得到验证的理论结合最新宇宙观测数据推算出来的。
该数值推算,大量采用了最新的暗能量、暗物质理论以及弦理论等理论。而暗能量、暗物质、弦理论体系中,有一个要点,即质量场理论。西方国家为了证明质量场理论,并通过证明质量场理论从而证明弦理论乃至暗物质暗能量理论,投资上百亿欧元升级粒子加速器。
遗憾的是,搞了10多年了,质量场理论依然未能被证实;我个人的意见是,质量场理论乃至弦理论、暗能量、暗物质理论都有问题。
关于引力方面,你说的解释,是万有引力的解释,这个解释未必准确。相对论出现后,相对论对引力的解释更为可靠。
根据相对论,任何物质存在于空间,都会引起空间凹陷(空间扭曲)。比如你在一块海绵(橡胶也行)放一块铁,则这块铁自然会压出一个凹陷。所谓的引力,就是空间的凹陷。
也就是说,引力不是一种力,而仅仅是空间的凹陷。
补充一点【任何天体之间都有吸引力】,教科书认为这句话错误的可能原因在于,当天体间距离达到一定距离时,两个天体之间已经没有引力影响了。
从相对论来说,大质量物体造成的空间凹陷是有范围的,当两个天体的距离较大时,这种凹陷已经消失了,所以这两个天体间没有引力。
还是那个例子,你在一公斤铁块旁边5厘米放另一个一公斤铁块,则两个铁块形成的凹陷部位互相影响,但是如果你在铁块旁边10米放另一个铁块,则两个铁块的凹陷互不影响。
任何力的作用都是相互的。这对大小相等的,方向相反的力我们称为作用力与
。
所以,引力的作用也是相互的。比如:太阳与地球的引力,在太阳吸引地球的同时,地球也在吸引太阳,这两个力大小相等,方向相反。如果我们把太阳吸引地球的力称为作用力,那地球对太阳的引力就是
。
也就是说,
不是斥力。
在质量一定的情况下,物体越近,引力越大,距离一定的情况下,物体质量越大,引力越大。
至于速度,除了与力的大小有关,还与力的作用时间有关。
这些你上了初中就明白了,不要着急。
上初中?我高中了啊。。
古人曾经云过:“尽信书则不如无书”。
关于宇宙的年龄,各种各样的猜测都有,从110亿年到180亿年,有人说是127亿年,有人说是137亿年,众说纷纭,莫衷一是,随他去吧。国外有个著名天文学家说:“虽然宇宙的年龄至今不能确定,但都在100亿年的数量级上,这是件好事。”
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