首先來看第一個(gè)問題,萬有引力的本質(zhì)是什么?在粒子物理學(xué)中,萬有引力被認(rèn)為是自然界中的四種基本相互作用之一,也是最弱的一種基本相互作用。但根據(jù)廣義相對(duì)論以及現(xiàn)代宇宙學(xué)的觀點(diǎn),引力實(shí)質(zhì)上是物體質(zhì)量對(duì)時(shí)空的幾何彎曲效應(yīng)。打個(gè)通俗一點(diǎn)的比方,假如有一張橡膠薄膜,我們將它的四周拉直,在它上面沒有放置物體時(shí)它是平直的,當(dāng)我們?cè)谒纳媳砻娣胖靡粋(gè)小球時(shí),橡膠薄膜的表面就會(huì)因?yàn)樾∏虻馁|(zhì)量而變得凹陷、彎曲,小球就會(huì)向薄膜曲面的曲率中心滾落,如果在這個(gè)薄膜曲面上再放置一個(gè)質(zhì)量更小的小球,第二個(gè)小球也會(huì)沿著曲面向凹陷處滾落。小球的質(zhì)量大,薄膜越彎曲,向曲率中心滾落的加速度也越大。兩個(gè)物體之間的萬有引力就如同這個(gè)例子中小球的滾落一樣,是由于物體自身質(zhì)量的存在使得原本平直的空間變得彎曲了。物體的質(zhì)量越大,對(duì)空間的彎曲程度也越大,形成的萬有引力也越強(qiáng)。
再來看第二個(gè)問題,引力的作用需要時(shí)間傳遞嗎?回答這個(gè)問題,我們要明確引力場(chǎng)的概念,我們還是以上面所舉的例子來類比可能會(huì)更容易理解,第一個(gè)小球壓迫薄膜形成彎曲的薄膜表面,這個(gè)彎曲的薄膜表面可以和引力場(chǎng)類比,第一個(gè)小球形成的彎曲表面就是它的引力場(chǎng),當(dāng)二個(gè)小球處在這個(gè)彎曲表面上時(shí),它就處在了第一個(gè)小球的引力范圍,即處在第一個(gè)小球所形成的引力場(chǎng)中。需要說明的是,如果第一個(gè)小球的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第二個(gè)小球,那么第二個(gè)小球所處的引力場(chǎng)與第二個(gè)小球自身的質(zhì)量無關(guān)。至于第二個(gè)小球受到的引力作用是否需要時(shí)間傳遞,這里要分為兩種情況,第一種情況是,第二個(gè)小球進(jìn)入第一個(gè)小球所形成的引力場(chǎng)之后,受到的引力作用是不需要時(shí)間傳遞,因?yàn)樗呀?jīng)處在了引力場(chǎng)中。第二種情況是,先有第二個(gè)小球,然后再有第一個(gè)小球形成的引力場(chǎng),那么第一個(gè)小球受到的引力作用是需要時(shí)間傳遞的。它的傳遞速度實(shí)際上就是引力場(chǎng)的建立速度,大小等于真空中的光速。
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