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2002 年 7 月 16 日

什麼是相對論？ (16) 牛頓力學中的超距作用到底是什麼 ?
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明: 物理學上，一物體不藉任何直接接觸的機械連繫，而能對另一物體施力的作用，這種作用稱之為「超距作用 (Action at a Distance)」。牛頓的萬有引力和電荷間的作用力都屬於超距作用的最好例子。雖然如此，但牛頓卻極力反對不藉任何介質的傳遞而能交互作用產生的論調。為了解釋萬有引力、電荷間的作用力、磁力等在真空中亦能發生交互作用的現象和機制，在 17 、18 和 19 世紀的科學家大膽假設各種假想的流體 (例如最著明的發光性以太) ，透過這些流體介質，交互作用力才得以傳遞，就好像液體壓力和空氣中聲波的傳遞情形一樣。此問題需等到馬克士威完成描述電磁現象的微分方程式後，發現以太存在與否，該方程式都能成立，他認為這種現象可以用「力場 (Field)」理論 (無機械作用) 來解釋。經過 1887 年，邁克生 - 毛立實驗 (Michelson - Morley experiment) 和後續的許多探討才得以消除這個超距作用主題的爭論。上圖說明基於萬有引力的超距作用，恆星群的運動逐漸形成一個旋臂星系。　

明日主題 : 什麼是相對論？ 伽利略變換

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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