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2002 年 7 月 15 日

什麼是相對論? (15) 牛頓萬有引力定律到底在講些什麼 ?
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明: 牛頓力學裡, 牛頓描述宇宙中的每個質點與其他質點之間, 都存在著一種由質量引起的引力性交互作用, 其引力的大小與兩質點質量 (m1 和 m2 ) 乘積成正比、 與其間的距離 r 的平方成反比, 這種交互作用稱為「重力 (Gravity)」。 上述關係稱為「牛頓萬有引力定律」, 列式如下: F = G m1 m2 / r2, 式中 G 為萬有引力常數 (又稱為重力常數), 其值為 6.673 x 10-8 厘米3 / 克 秒2。 至於「萬有引力的本質為何 ?」此問題需等到愛因斯坦的相對論才得以解答。 換言之,重力是一種看不見的力,它究竟如何發生作用仍有待瞭解,但不論物體是多麼小都有重力, 即將其他物體拉向自己的力量,重力是將宇宙聚集在一起成星球、 成星系的一種力。 這種力的大小視這兩物體質量的大小和距離而定。 例如,地球表面的物體 (質量為 m) 都會和地球產生重力 (或稱為「重量 (Weight)」 W = m g), 這重力的方向都指向地心 (所以也稱之為「地心引力」)、 而力的大小 (W) 和物體質量 m 成正比,式中「重力加速度」 g = G M / R2, M 為地球質量,R 為地球半徑。g 值約為 980 厘米 / 秒2。 上圖說明太空人登陸月球,能在月面上站立和活動,靠的乃是月球的重力。  

明日主題 : 什麼是相對論? 牛頓力學中的超距作用到底是什麼 ?
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作者與主編 : 陳輝樺 、 王夕堯
諮詢服務: 陳輝樺 (NMNS 國立自然科學博物館)
王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
蘇明俊 (NKNU 國立高雄師範大學科教所)

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