万有引力之引力有多大..docVIP

“如果我们不是时时刻刻都看见物体在坠落，那它对我们说来就会是一种非常奇怪的现象了，”有名的法国天文学家阿拉哥这样说。习惯使我们对地球吸引着地面上一切物体的现象，看成是非常自然而且极普通的现象。可是当有人对我们说，物体彼此间也是互相吸引着的，那我们就会不十分相信了。因为在日常生活里我们没有见过类似的事情。 2米立着。这时候他们是互相吸引着的，可是这中间的引力小极了：对中等体重的人说来，这个力量还不到 1／100毫克。这就是说，两个人彼此吸引的力量，等于一个十万分之一克的砝码压在天平盘上的力量。这样小的重量，只有科学实验室里的最灵敏的天平才能察觉出！这样的力量当然不能使我们移动地位我们的脚跟地板之间的摩擦力阻止着我们移动。为了使我们，譬如说在木制的地板上移动地位（脚跟木制地板之间的摩擦力等于体重的30％），至少得用20公斤的力量。跟这个力相比较，1／100毫克的引力简直小得可笑。因为一毫克是一克的千分之一，一克又是一公斤的千分之一，所以百分之一毫克只等于那个能够使我们移动地位的力量的十万万分之一的一半！这样说来，在平常的条件下，我们一点也察觉不出地面上各种物体之间有相互吸引的作用，又有什么奇怪呢？ 　　假使没有了摩擦，事情就不同了。这时候甚至连最弱的引力也会使物体相互接近。不过在1／100毫克的引力下，两个人接近的速度应该是非常小的。可以算出，在没有摩擦的情况下，相隔两米站着的两个人，在第一小时会彼此相向移动3厘米；在第二小时，他们会再接近9厘米，第三小时再接近15厘米。他们的运动越来越快，但是要这两个人紧紧地靠拢，至少要经过5小时。 　　地面上各种物体之间的引力，在摩擦力并不造成阻碍作用的情况下，也就是说在物体平衡的情况下，是可以发觉出来的。挂在线上的重物，是处在地球引力的作用下的，所以那条线会指向下面。但是在这个重物的附近，如果有个很大的物体在把重物吸向自己方面，那末，这条线就会略微偏离竖直的方向，而指向地球引力和另外那个物体的很小的引力所合成的合力的方向。在大山附近，铅锤会偏离竖直线，这种现象是在1775年第一次观测到的；那时候在同一座大山的两侧，测定铅锤的方向和指向星空的极的方向之间的角度，发现两侧的角度不一样。后来，又用了有特殊装置的天平对地面上各种物体之间的引力做了更加完善的实验，才精确地测定了万有引力。 　　在质量不大的物体之间，引力是非常小的。质量加大的时候，引力是跟质量的乘积成正比的。不过有许多人常常夸大这个力。有一位科学家，固然他不是物理学家而是动物学家，曾经想说服我，说那常常在海船之间看见的相互引力，也是万有引力的结果！不难算出，万有引力在这里是一点关系也没有的：两只各重25,000吨的大轮船，在相距 100米的时候，相互吸引的力量不过400克。不用说，这样小的力量是不能使这两只轮船在水里作哪怕是很小的一些位置移动的。轮船之间的这种谜一般的引力的真正原因，我们在以后讲流体特性那一章里再讲。 　　对质量不大的物体说来是非常小的引力，在庞大的天体之间却变得很大了。因此甚至是那离开我们极远的行星海王星，它几乎是在太阳系的边上慢慢地绕转着的，也能使我们地球受到1800万吨的引力！虽然太阳离我们远得不可思议，可是也只是由于太阳的引力，才使地球能够维持在自己的轨道上。假如太阳的引力由于某种原因消失了，那我们的地球就要沿着轨道的一条切线飞入无边无际的宇宙空间去，永远不再回头了。 ? 　　从地球到太阳的一条钢绳 　　让我们想象，太阳的强大引力由于某种原因真的消失了，那地球就要面临一个悲惨的命运，永远向那寒冷而且幽暗的宇宙深处飞去。你可以想象一下这里需要幻想，假定工程师们决定要用实在的链条来代替那看不见的引力的链条，或者说，他们干脆想用结实的钢绳把地球跟太阳连起来，使地球留在圆形的轨道上绕着太阳转。真的，有什么东西比每平方毫米能经受住100公斤拉力的钢更坚强的呢？那就让我们想象一条直径是5公里的大钢柱吧。它的切面，用整数来说，是20,000,000平方米，所以只有用重2,000,000,000,000吨的重物才能把这根柱子拉断。我们再想象用这样的钢柱从地球上伸到太阳里，使两个天体连在一起。你知道得用多少根这样的大柱子，才能把地球维系在自己的轨道上？得用二百万根！为了使你更清楚地想象这一个分布在大陆和海洋上的钢柱的森林有多么密，让我再补充一句：假定所有钢柱都均匀地分布在面向太阳的那半个地球的表面上，那相邻的各根钢柱之间的空隙，只比钢柱本身略微宽一些。这样大的一座钢柱的森林，你想象一下得用多大的力量才能把它拉断，从这里你就可以想象得出，太阳和地球之间的看不见的相互引力有多强。 　　可是这样大的力量用来使地球的路线发生弯曲，也只是迫使地球每秒钟离开切线3毫米。由于这个缘故，地球所走的路线成了一个封闭的椭圆形。3毫米只有书上一个铅字那