宇宙是无限的吗?

如果引力强度能象光强度那样相加起来的话,对上述问题的回答是肯定的。光和引力都以同样的方式随着距离的远近而变化,但两者之间的相同点仅止于此。牛顿早在三百年前就证明,一个位于某一球形物质中心的物体受到的引力是零。因为其中一个半球的物质产生的引力将与另一半球产生的引力相互抵销。假如宇宙的确像某些宇宙模型那样是无限的,恒星和星系都均匀地分布宇宙空间,那么,整个宇宙作用于地球的全部引力不是无限大,而是相反,即引力为零。然而,光却不能象引力那样相互抵销。来自两个光源的光波,中途相遇时其亮度将会增加。众多的光线能叠加在一起的这一事实导致了著名的“Olbers悖论。”     

黑洞不是洞

最常见的东西往往最易被忽视，即便它对维持正常世界不可或缺，也不免如此。引力就是最佳例证。若非３００年前有只苹果掉下来砸在一个伟大的脑袋上，人类认识引力恐怕还要多费些时日。 假定有一台引力调节机，拨动其旋钮就能改变引力的大小，我们就会看到许多有趣的事。引力接近于零的状况，经常可以从电视上看到：航天飞机上的宇航员们，像慢镜头似地飘来飘去。假如他们不慎打翻了一杯茶，茶水就会在表面张力的作用下形成无数圆形的水滴，在空中跳动。此时引力若恢复到１ｇ（即地球表面重力），宇航员就会重重地跌到地板上，随之而来的是…     

博士殿堂

飞行衣我想发明一种可以使人摆脱地球引力的飞行衣,衣服上有标有引力刻度的特殊装置。穿上这种衣服后,只要调节刻度盘上的指针,人体与地球的引力就会减小,行速大增,甚至可以完全脱离地球引力。那么我们就可以行     

物理学不是一个完成的逻辑体系--从温伯格的一段话谈起

温伯格(S．Weinberg)在他的《引力论和宇宙论——广义相对论的原理和应用》一书的开篇，写下这样一段话：“物理学并不是一个已完成的逻辑体系。相反，它每时每刻都存在着一些观念上的巨大混乱，有些像民间史诗那样，从往昔英雄时代流传下来；而另一些则是像空想小说那样，从我们对于将来会有伟大的综合理论的向往中产生出来。”为什么温伯格会这样写呢?     

引力探源

什么是引力?在各种基本力中,人类对引力了解得最少。它是否真的象爱因斯坦提出的那样,跟光和其他电磁辐射类似,是具有从极短到若干哩长的波长的一种形式的波?没有人确切知道。目前,在数年努力的基础上,全世界的科学家为对引力的本质进行探索,他们使用现有的仪器,并设计新的装置,进行着各种试验,并得到了可喜的成果。     

无碰撞简并粒子系统的引力不稳定性

无碰撞粒子系统引力不稳定性研究的重要性源于:(1)在各种尺度的恒星系统(星系、星系团等等)中,平均碰撞时间与该系统的动力学时间相比较是很大的.故这些系统都是无碰撞系统;(2)占宇宙绝大部分质量的暗物质,极可能是宇宙早期遗留下来的大量静质量不为零的粒子(如中微子等),由于这些粒子间的相互作用很弱,都应视作无碰撞引力系统.在标准宇宙模型中,像宇宙中微子那样的暗物质粒子在宇宙早期已从热平衡中退耦,且保持着退耦前的Fermi分布形式.Weinberg首先指出了存在完全中微子简并的情况.讨论星系及宇宙大尺度结构的形成与演化,有必要研究无碰撞简并粒子系统的引力不稳定性.在应用动力学方法研究无碰撞等离子体的稳定性问题中,已建立起很多成熟的方法.虽然无碰撞引力系统与无碰撞等离子体有一定的相似性,但是它们间还是存在着一些很基本的差别:等离子体在大尺度上是中性的,可形成稳态的均匀平衡结构;而引力系统不会形成稳态的均匀平衡位形.自引力系统的这种本质上的不均匀性,使得研究这种系统的稳定性问题大为复杂化.Sweet曾指出,当扰动的波长可与系统的尺度相比拟时,这种宏观不稳定性问题的研究就变得极其困难.不过,假定自引力系统与静电的等离子体一样,可以形成一个无限大的均匀介质,这会在数学处理上     

一种共形引力理论

近来,由于量子引力和超引力的进展,有关共形引力的研究引起了进一步的重视。 我们知道,通常总是把共形引力归结成为Weyl引力,在一些关于共形超引力的研究中也是这样处理的。当然,Weyl引力的确具有一些迷人之处,但是,同时也存在着一些原则上的困难。首先,Weyl引力的拉氏量不能自动包含Einstein项——标量曲率R,这就至少对     

莫斯科大学的引力实验

莫斯科大学两个引力实验室在最近20年中完成了一些引力实验并取得了高水平的结果,即等效原理实验,引力常数绝对值的测定,牛顿反平方律的检验以及引力波的研究,本文就描述这些实验。     

会是黑洞吗?

地球具有25000m/h的逃逸速度,这就意味着,对于一个物体比如火箭,在地球引力范围内必须至少达到第二宇宙速度,才能进入空间。特别巨大的行星,其引力越大逃逸速度也就越高。木星的逃逸速度是地球引力的350倍,为133000m/h。假定宇宙某处有一特别巨大的物体,其逃逸速度超过186000英里/秒(约300000km/s)——真空速度,     

神秘地带真相

眼见为实,对吗?不一定,你不能总是相信你的眼睛。我们拿加利福尼亚山塔的神秘地带来说吧,那里就发生了不可能发生的事情。球向山上滚。你看上去或是高了或是矮了,这要看你站在哪里。当你以为你站直时,你却是倾斜的。你几乎都站不住,你是那样的晕眩。神秘地带手册上说这是自然现象,"在这里好像引力定律都不起作用了,颠倒了,你无法感觉到引力的存     

实践出真知——发明“可分离式订书机”的感悟

在创造发明中我深深地感受到有付出就会有收获。就像鲁迅先生说的那样,我们的创新之路就是靠己走出来的。     

宇宙“黑洞”的真面目

天文学家通过长期观测发现,在宇宙中有一些引力非常大却又看不到任何天体的区域,这种奇异天文现象的主要特征是:1.这个区域有很强的磁场和引力,不断吞噬大量的星际物质,一些物质在它附近运行轨迹会发生变化,在它周围形成圆形的气体尘埃环;2.它有很大的能量.可以发出极强的各类射电辐射;3.由于它极大的引力     

1980年2月16日云南日全食引力效应观测

为检验引力异常的效应,1980年2月16日云南日全食时,我们在全食带内的昆明和芒市设置了两个观测点.过去观测到的引力异常多为旋转运动状态的异常变化,这就自然提出了一个问题,即在日食时,在引力与运动质量的相互作用中会不会有某种旋量成分存在.我们     

海洋凹陷

水面是平的,然而在印度洋海面上却有一个深达300英尺的凹陷。因为这个凹陷下陷很平缓,宽度达1200英里,所以长期以来未被发现。最近,科学家们发现当卫星通过该处洋面上空时,其轨道稍向外凸,这表明该处的地球引力较小,由此才注意到这种水面凹陷现象。常言道,水往低处流。当地球引力恒定时,水总是寻找最低的平面。在印度洋发现的水面凹陷正是由于引力有偏差所致。万有引力定律表明,两物体间的引力大小取决于其质量。作用于海水的引力取决于海水下方的质量大小,当海底有山时,作用于海水的引力就强。美国科罗拉多大学的地球物理     

反引力机

自从艾萨克·牛顿看见苹果落地,突发奇想证实万有引力理论以来,人们一直幻想能有一种反引力装置。自从人类进入太空时代,由于航天器所携燃料有限,一直无法使航天器飞离我们的太阳系。科学家希望有朝一日能发明一种反引力机,可以利用宇宙中各恒星与行星之间引力,使宇宙飞船不靠任何燃料就能遨游太空。 这乍听起来有点儿像天方夜谭,但不久前,在美国俄亥俄州克利夫兰,NASA的一所研究中心就真     

没有月亮也可以？

一般认为，地球上的气候能够保持长时期的稳定，是因为有了月亮的缘故。早在1933年，法国数学家雅克·拉斯卡尔和菲利普·罗布泰尔就揭示了大月亮对稳定地球气候的作用。倘若没有月亮，来自邻近的金星和庞大的木星的引力摄动，会在很大程度上千扰地球转轴的倾斜度，也会对地球上的气候产生巨大影响。     

速度战胜引力 速度战胜距离：宇宙航行动力漫谈

水能载舟,也能覆舟。这正是人与自然关系的缩影,人在自然环境中诞生和发展,也受自然环境的制约。人类自古以来就向往着进游宇宙,但却无法离开地面分寸,其中自有奥妙。17世纪牛顿创立的万有引力学说．揭开了这个秘密。万有引力定律指出,物体都有引力,它们总是相互吸引;引力的大小与物体的质量成正比,与物体之间的距离平方成反比。人的质量与地球相比,相差十分悬殊,因而引力的大小显得一边倒,总是地球的强大引力吸引着人,把入束缚在地球上而无法进入宇宙空间。牛顿运动力学还告诉人们,速度是战胜引力的法宝,如果物体的运动速度…     

假如我们突然失去太阳

<正>假如没有太阳,也就不会有太阳系。如果地球还存在,生命是否存在就很难说了,因为在茫茫宇宙中,出现一个存在生命的星球是极其偶然的。当然,假如起初没有太阳,也就很可能没有我们人类存在,我们也就没有可能在一起谈论这样的一个话题。接下来我们继续猜想,假如我们突然失去太阳,地球将会怎样呢?没有人类的地球又将会怎样呢?游荡的行星如果太阳突然不见了,地球和其他行星就会像断了线的风筝一样,在没有牵绊之下继续飘动。风筝会因为空气阻力很快失去平衡掉落在地上,而没有了太阳的地球却与之不同,失去了太阳引力的地球会笔直     

引力的本质

回顾了关于引力本质的历史探索和最新进展.从牛顿引力和爱因斯坦引力出发,介绍了关于引力本质历史探索上的两次重大飞跃.从修改引力、量子引力和全息引力三个方面,介绍了关于引力本质的最新进展.对于牛顿引力,从开普勒行星运动定律出发,介绍了牛顿万有引力定律.介绍了最近关于修改牛顿力学和暗物质的进展;对于爱因斯坦引力,阐释了引力的几何化,然后介绍了爱因斯坦引力在宇宙学和引力波方面的应用;对于修改引力,从额外的引力自由度、高阶导数引力和高维引力三个方面介绍;对于量子引力,从协变量子引力、正则量子引力和其他量子引力三个方面介绍;对于全息引力,介绍了它的全息图像、呈展性质以及它与量子信息之间的关系.但是截至目前,关于引力本质问题的答案依然是一个谜.     

如果地球有个窟窿

问题：如果地球的地壳下面是个巨大的窟窿，世界将会怎样？回答一：这是一个大胆而惊人的想象。假设地球哪一天真的变成中空的了，我们就会面临许多的危险，包括室息、断水、炙烤、饥饿、严寒和溺水。产生上述危险的原因是因为中空的地球缺乏足够的质量来产生引力，大气将不再附着在地球上，所有的表层水将会蒸发殆尽。即使塌陷的地壳有足够的质晕来填补这个窟窿的中心，但地球将不会再拥有磁场(它是由地球内部的液态铁物质产生的)，指南针将失去作用，一些迂徙物种可能因此消失。其实，这些都还不是我们最担心的。由于引力的失去，地球将失…