非牛顿重力可能存在全球性分布规律

如果假设存在南北两半球符号相反的弱“涡旋引力场”及排斥性汤川力与检测物体环境相关。就可能揭示非牛顿重力存在全球性分布规律。该设想可能逻辑一致地重新理解已证实的非牛顿重力效应,并提出“地下伽利略实验”以检验“第五种力”是否与材料性质有关,可能预言某些新实验结果并引导我们寻找一种与牛顿引力物质对称的新实体物质。     

第六种力

物理学家发现了自然界中另一种力他们把它称为“第六种力”。这个新的发现证实最近理论的猜测;有两种非牛顿的引力成分,一种是吸引的,另一种是排斥的。美国麻省地球物理实验室的研究人员探测到一种力,在200米左右范围内使引力增强了。澳大利亚昆士兰大学的弗兰克·斯塔塞(Frank Stacey)最近发现第五种力,在数米的范围内使引力削弱了。     

检测第五种力的320m高塔实验研究

关于引力反平方律的近期检验工作是由stacey及其合作者与Fischbach等的研究结果所促进的。同时量子超引力理论很自然地引入了与物质质量耦合强度为引力强度且能够产生中程力的量子引力模型。近年来,出现了许多实验检验,但大多数物质成分相关的实验没有发现第五种力的可靠证据,而大多数地球物理实验则显示了相互不一致的正结果。Eckhardt等实现了一个更严格的实验,该实验通过测量塔上的重力并与由地面测量值的上延拓理论预言值进行对比来检验引力反平方律。     

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。     

从卡文迪什到现在的引力实验

今年(指1981年——译者)是杰出的英国实验物理学家卡文迪什诞生250周年。卡文迪什曾首次以实验测定了两个质量的万有引力,在误差百分之几的精度下确定了牛顿万有引力常数。本文试图回顾从卡文迪什到现在引力实验发展的历史,并展望今后十年里它的未来。众所周知,引力相互作用是很微弱的。因此,要对引力效应进行新的、更精确的测定是个非常复杂的问题。这也就是在实验物理发展史上只有很少几次重复卡文迪什所做工作的主要原因。引力研究史可以大致划分为两个“时期”,从十八世纪牛顿的实验开始的第一时期,基本上是验证等价性原理(即物体的惯性质量和引力质量相等)以及点质量的引力     

星系观测能用相对论性引力解释吗？

我们考虑了各种可供选择的引力理论,用来作为星系动力学而不引入任何暗物质。我们将这些相对论性引力理论的预言与各种实验数据(牛顿极限、光的偏转和延迟、星系旋转、引力透镜效应及等效原理等)进行了比较,发现不引入暗物质的话,任何引力理论都不能解释银河系的行为。     

PSR1913＋16没有验证引力辐射

不少人认为PSR1913＋16双星公转周期变化的观测数据验证了引力辐射,也就间接证实了引力波的存在,然而本文将说明,这一验证所依据的一些理论假设是靠不住的,这些理论假设包括:     

自然界的力

人们现在已最终发现了W和Z粒子,于是许多通俗报刊便连篇累牍地发表文章,论述自然界的四种基本的力及“传递”这些力的奇妙粒子。它们是古老的引力(由尚未被发现的引力子传递)、电磁作用力(由光子传递)、强相互作用力(由胶子传递)及弱相互作用力(由Z及W粒子传递)。曾读过一篇这类文章的一位朋友直言不讳地承认他如看天书,字字不得其解,“真希望有人能用我绊了一跤时可感触到     

对量子引力理论的检验

多年来，物理学家们一直探索用同一种理论描述自然界的4种基本力（引力、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用）。在这4种力中，只有引力尚缺量子力学的描述，各种量子引力学说都在试图提供这种描述，但检验这些理论的预见是否正确需要极高的能量，远远超过世界上正在运行中的和计划建造的粒子加速器所能提供的能量。     

百年史话:引力的“前世今生”

正从牛顿万有引力公式到爱因斯坦的广义相对论,人们对引力的认识经历了一个曲折的过程。借引力波爆刷科学家朋友圈之际,小编一并梳理了300年来人类对引力发展的认识过程。1687年:牛顿引力艾萨克·牛顿出版的《自然哲学的数学方法》一书中对引力进行了全面描述。这为天文学家预测行星的运动提供了精确手段,但它并非没有瑕     

引力的彩虹

引力是人们熟知的、使我们得以站在地上的力,正如牛顿在十七世纪揭露的那样,它不仅在地球表面上,而且在宇宙的一切物体之间,以大小总是随距离增大而减小那样在起作用。如果没有引力,太阳就会爆炸,行星就会飞入星际空间,星系就会象一个飞轮破裂那样瓦解。     

有挠引力场中自旋粒子的运动方程

一种很自然的推广或修改广义相对论的途径是建立计及时空的挠率和物质的自旋流动力学相互作用的引力理论(如Einstein-Caron引力理论以及引力规范理论的各种方案等)。到目前为止,这个方向上的工作主要集中于探讨有挠引力场方程,关于挠率场的动力学效应却讨论得不多。可是这种讨论,对于实验上检测挠率场的存在以及检验各种涉及挠率场的理论,     

广义相对论及其实验基础

阿尔贝特·爱因斯坦是当代最伟大的物理学家.他在1915年创立的广义相对论是关于时间空间性质与物质及其运动相互依赖关系的学说,是建立在广义协变要求和黎曼几何基础上的引力理论和宏观物质运动理论。这一理论不仅对牛顿力学的核心内容(牛顿动力学和万有引力公式)给予了统一和深刻的解释,还预言了牛顿力学所不能解释的新的引力效应,并为以后的实验所证实。广义相对论就其创造性和理论内     

星球之间的10种作用力

17世纪中叶,英国著名科学家牛顿根据开普勒行星运动的三大定律推测出:星球之间存在着一种引力,即万有引力.     

利用人造行星验证广义相对论

1916年爱因斯坦建立的广义相对论依靠了两大支柱:等价原理和引力理论。等价原理在实验室中,通过测量引力质量与惯性质量之比为一常数,已经被证明是成立的,其精确度达到10~(-12)。但对引力理论的验证,在地面上虽然通过观测高密度星体得到了与广义相对论预言相符合的结果,但用实验方法进行验证还几乎没有进行过。     

揭开宇宙奥秘的”钥匙”

<正>英国著名理论物理学家斯蒂芬·霍金曾表示:"引力波提供了一种人们看待宇宙的全新方式。(人类)探测到引力波的这种能力,很有可能引发天文学革命。"由此可见,引力波探测对于天文学家和物理学家而言,有着至关重要的意义。首先,对引力波的研究可以加深物理学家对广义相对论的理解。广义相对论在对一些强引力天体系统的精确描述中,起到关键性的作用。在这些强引力系统中,牛顿力学不再适用,我们只能使用广义相对论来研究它们。通过对     

天文学和引力物理学

一、历史回顾第一个引力理论就是牛顿的万有引力定律,它的出现是天体(特别是行星)视运动规律同力学概念结合的产物.利用它和牛顿运动定律一起创立了天体真运动理论——天体力学.这是天文学发展史中第一次巨大飞跃.此后二百年内,天体力学成为天文学,甚至是数理科学的主要内容. 牛顿万有引力定律又是宇宙间普遍适用的定律.任意两个物体间都存在引力,其大小可用简单公式表达:     

混沌运动中的奇异吸引子

十多年前天体物理学家根据一系列实验和理论的研究提出了存在黑洞的假设.黑洞有一个重要的特性:一切物质一旦进入这个区域就被引力抓住,永远也不能逃脱.这种奇异的吸引性引起了人们广泛的兴趣.差不多在提出黑洞的同一时期(六十年代),一位美国科学家洛伦兹(Lorentz)提出了一种新的关于流体运动     

星球之间的引力之探

十七世纪中叶,英国著名科学家牛顿根据开普勒行星运动的三大定律推测出:星球之间存在着一种引力,即万有引力.在当时,牛顿的发现是科学史上的一项重大突破,而且在几个世纪以来,牛顿的万有引力对科学的发展,起到了很重大的作用.但是随着科     

夸克和轻子出场了

200多年前牛顿猜测过,物质结构深层的粒子愈小,“力效”即万有引力的作用则愈大。到1934年人们知道物质的最小粒子是电子、质子、中子、中微子,也知道万有引力以外的还有电磁力、强力和弱力。根据电磁力必须通过电荷而作用这样一种模式,必然有引力荷、电荷、强荷、弱荷分别依附在四种粒子上。追随爱因斯坦关于引力荷同(惯性)质量等价的思路,可以进一步研究各种荷之间的同一,也即四种力,首先是电磁力和弱力之间的同一。今天,寻求一个这几种力之间的统一原理的时机已经成熟了。引力荷是四维时空曲率的表现,那么,其他三种荷是否也是四维时空结构以外更小维的表现呢?这是今天对物理学提出的深刻问题。本文原载英国New Scientist,vol.72,№.1031,1976年12月16日。作者Abdus Salam是英国皇家学院理论物理学教授。