为什么会存在万有引力

Question

就是说万有引力是如何产生的

Answer 1

物质间为什么会有万有引力

赵丰军

牛顿发现了万有引力的存在，并且用一个简单的数学公式，给人们描述出来了万有引力间的数学关系，这是一个了不起的成就，牛顿真是一位伟大的人。但是牛顿没有说明为什么，物质之间会有万有引力，并且万有引力的大小与物体的质量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，特别是这个常数 G ，由于万有引力的数量级非常小，不容易测定，过了一百多年，才让另一位科学家卡文迪许，通过多方面的努力，对库仑扭秤进行多方面的加工，增加多方面的精度，才将万有引力常数测出。

人们都知道，爱因斯坦是一代物理大英雄，他在生活的几十年中，同样要思考这个本质问题，为什么物质间会有万有引力，特别是在他的晚年，进行了力场的统一研究，尽管在物理科学的统一研究上没有过多成绩，必定是做了一定的工作，给后人的研究带来一定的启示。特别是爱因斯坦的相对论，为了说明物质质量与能量间的关系，建立了质能方程，为了说明自然界的光速为极限速度，他假假设了自然界存在的光速度是极限速度，没有比这个速度更大的速度，当物质速度叠加的时候，相对速度不会超过光速，并且速度越大，物质的质量越大，这个系统称为爱因斯坦的狭义相对论；为了说明物质间存在万有引力，爱因斯坦认为宇宙就相当于一个网，一个物质的存在，都会将这个网压得变型，使物质周围的时空发生弯曲，从而让另一个物质存在相对运动的趋势，这个运动趋势相当于存在的这个物体对它的作用力，这个称为广义相对论。

爱因斯坦的相对论，非常高深，能够听明明白的人很少，能够理解的人更是少之甚少。今天我们用光子是物质的基本粒子，来进一步说明，物质间存在万有引力是一个很简单的问题，它变得非常轻松，理论上容易理解。因为自然界的存在本来就是非常简单的事，是因为人类的社会属性，让人类变得与自然界不同，并且由于人类的思想、听觉、文明、文化，长期过着人类的社会生活，让人类忘记了自然界的共同语言，让人类失去了与自然界直接交换全面光子信息的能力，而只交换频率范围非常窄的光子信息，让人类自己走上了极端，是人类自己变得复杂，反倒对自然界不容易理解。

我们知道，由光子是物质的基本粒子来看，物质的构成本身没有意义，如果物质不能够与环境中的其它光子信息相互作用，它就不能将自己的能量、存在形式、表达给自然界，自己就是以纯暗物质的形式存在，尽管自己的寿命表现为无限长久，但是对环境、对自己没有意义，只有它不断与环境的其它光子信息相互作用光子能量，才能将自己的能量、质量表现出来，自己的光子信息才能变化，自己才能由生长到死亡，才能有自己存在的意义；这就是说任何物质，只要它存在，它就会不断地与环境中的其它光子信息相互作用，这样，物质的存在，各种作用力的存在，事实上，是通过自己周围的光子信息场完成的。

例如，物质 A 存在，是物质 A 不断与环境作用光子信息能量，而表现自己的质量，当物质 B 存在的时候，由于 B 也要不断与环境的光子信息相互作用，这 B 就不同程度地影响了 A 周围的光子信息内容，从宏观的角度来看，是 B 挡住了来自 A 周围的光子信息，改变了 A 周围的光子信息场，从大的方面来看，是来自于左方的光子信息能量要多一些，来自于 A 的右方光子信息能量要少一些，宏观表现为 B 对 A 有一个作用力，这个作用力，是所有物质共有的，称为万有引力。

也可以说成是，由于 B 的存在，导致了 A 周围的光子信息力场的形状发生了变化，这个力场的形状发生了变化，本来没有 B 的时候，物体 A 是一种平衡状态，有了 B 以后，光子信息的力场发生了变化，物体 A 的作用力，由于平衡变成了不平衡，人们自然会说，这是物体 B 存在的结果，是物体 B 对 A 的作用力。

由于物质质量的存在，是由于物质与环境作用光子信息能量的结果，物质质量越大，单位时间内，物质与环境作用的光子信息能量越大，这种表现越是明显，理论上应该能够证明万有引力，与两个质量的乘积成正比，这就不自然地将，牛顿运动定律的惯性质量，与牛顿的万有引力定律的引力质量统一起来了。物质的质量越大，单位时间内与环境作用光子信息能量越多，自己保持原来运动的性质越强烈，也就是惯性越大。同样物质的质量越大，单位时间内，它与环境作用的光子信息能量越多，它对环境的影响越大，对另一个物质的万有引力越大。事实上万有引力质量与惯性质量是同一个物理量，难怪科学家们无论从哪一个方面都找不到它们的差别。

为什么万有引力会和物质间的距离平方成反比，这个容易理解，就是以半径为 R 的球面，其表面积是 4ñR2 的结果，就是物质与环境作用的光子信息能量，以是 4ñR2 为减少的。

通过爱因斯坦的能量方程，同一个物质的速度越大，它的质量越大，事实上，物质的速度越大，单位时间内，它对环境光子信息的影响越大，表现出的引力质量越大，这只是一种表现，它自己质量增加量非常少，也就是说它单位时间内与环境作用的光子信息能量，增加的并不是很多。这里我们不给出万有引力的数学证明，在统一场中，我们再证明物质间的万有引力的表达式.

Answer 2

去问问牛顿。
为什么会有，是因为牛顿发现了它 (*^__^*) 嘻嘻……
再简单一点，万有引力就是因为世间万物都是事实存在的，都是有质量的。
一、定义：
任何两个物体之间都存在这种吸引作用。物体之间的这种吸引作用普遍存在于宇宙万物之间，称为万有引。
二、计算公式：
万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用。它的大小和物体的质量以及两个物体之间的距离有关。物体的质量越大，它们之间的万有引力就越大；物体之间的距离越远，它们之间的万有引力就越小。
两个可看作质点的物体之间的万有引力，可以用以下公式计算：F＝GmM/r^2,即 万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。其中G代表引力常量，其值约为6.67×10的负11次方单位 N·m2 /kg2。为英国科学家 卡文迪许通过扭秤实验测得。
万有引力的推导：若将行星的轨道近似的看成圆形，从开普勒第二定律可得行星运动的角速度是一定的，即：
ω=2π/T(周期)
如果行星的质量是m，离太阳的距离是r，周期是T，那么由运动方程式可得，行星受到的力的作用大小为
mrω^2=mr（4π^2）/T^2
另外，由开普勒第三定律可得
r^3/T^2=常数k'
那么沿太阳方向的力为
mr（4π^2）/T^2=mk'（4π^2）/r^2
由作用力和反作用力的关系可知，太阳也受到以上相同大小的力。从太阳的角度看，
（太阳的质量M）（k''）（4π^2）/r^2
是太阳受到沿行星方向的力。因为是相同大小的力，由这两个式子比较可知，k'包含了太阳的质量M，k''包含了行星的质量m。由此可知，这两个力与两个天体质量的乘积成正比，它称为万有引力。
如果引入一个新的常数（称万有引力常数），再考虑太阳和行星的质量，以及先前得出的4·π2，那么可以表示为
万有引力=GmM/r^2
两个通常物体之间的万有引力极其微小，我们察觉不到它，可以不予考虑。比如，两个质量都是60千克的人，相距0.5米，他们之间的万有引力还不足百万分之一牛顿，而一只蚂蚁拖动细草梗的力竟是这个引力的1000倍！但是，天体系统中，由于天体的质量很大，万有引力就起着决定性的作用。在天体中质量还算很小的地球，对其他的物体的万有引力已经具有巨大的影响，它把人类、大气和所有地面物体束缚在地球上，它使月球和人造地球卫星绕地球旋转而不离去。
重力，就是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的。
任意两个物体或两个粒子间的与其质量乘积相关的吸引力。自然界中最普遍的力。简称引力，有时也称重力。在粒子物理学中则称引力相互作用和强力、弱力 、电磁力合称4种基本相互作用。引力是其中最弱的一种，两个质子间的万有引力只有它们间的电磁力的1／1035 ，质子受地球的引力也只有它在一个不强的电场1000伏／米的电磁力的1／1010。因此研究粒子间的作用或粒子 在电子显微镜和加速器中运动时，都不考虑万有引力的作用 。一般物体之间的引力也是很小的，例如两个直径为 1米的铁球 ，紧靠在一起时 ， 引力也只有1.14×10^(-3)牛顿，相当于0.03克的一小滴水的重量 。但地球的质量很大，这两个铁球分别受到4×104牛顿的地球引力 。所以研究物体在地球引力场中的运动时，通常都不考虑周围其他物体的引力。天体如太阳和地球的质量都很大，乘积就更大，巨大的引力就能使庞然大物绕太阳转动。引力就成了支配天体运动的唯一的一种力。恒星的形成，在高温状态下不弥散反而逐渐收缩，最后坍缩为白矮星、中子星和黑洞 ， 也都是由于引力的作用，因此引力也是促使天体演化的重要因素。
三、万有引力被发现的原因：
牛顿发现万有引力的原因很多，主要因为一下几点。
1.科学发展的要求：牛顿之前，有很多天文学家在对宇宙中的星星进行观察。经过几位天文学家的观察记录，到开普勒时，他对这些观测结果进行了分析总结，得到开普勒三定律：1.所有行星都绕太阳做椭圆运行，太阳在所有椭圆的公共焦点上。2.行星的向径在相等的时间内扫过相等的面积。3. 所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
开普勒三定律时不容置疑的，但为什么会这样呢？是什么让他们做加速不为零的运动？牛顿经过研究思考解决了这个问题：物体之间存在万有引力。当然他发现万有引力定量是一个漫长而曲折的过程。
2.个人原因：牛顿发现万有引力定量，虽然时科学发展的要求，生产力发展的原因。但我们不能忽略牛顿本人的一些因素：聪明 勤于思考 拥有一定得知识量。据《物理学史》说：牛顿在发现万有引力定律的那一段时间，真正他废寝忘食（每天魂不守舍，在食堂吃饭，饭碗在前，他在发呆。去食堂吃饭，却走错了方向。一些老师在校园后的沙滩上散步时，看见了一些古怪的算式和符号）。1669年，他年仅27岁，就担任了剑桥的数学教授．没有知识那能行啊? 还有1672年当选为英国皇家学会会员．英国皇家学会不是一般人能进去的，那是科学研究中心，里面的都是一流的科学家。
四：牛顿的万有引力之简单涵义；
牛顿并不是发现了重力，他是发现重力是「万有」的。每个物体都会吸引其他物体，而这股引力的大小只跟物体的质量与物体间的距离有关。牛顿的万有引力定律说明，每一个物体都吸引着其他每一个物体，而两个物体间的引力大小，正比于这它们的质量，会随著两物体中心连线距离的平方而递减。牛顿为了证明只有球形体可把「球的总质量集中到球的质心点」来代表整个球的万有引力作用的总效果而发展了微积分。然而不管距离地球多远，地球的重力永远不会变成零，即使你被带到宇宙的边缘，地球的重力还是会作用到你身上，虽然地球重力的作用可能会被你附近质量巨大的物体所掩盖，但它还是存在。不管是多小还是多远，每一个物体都会受到重力作用，而且遍布整个太空，正如我们所说的「万有」。

参考资料：http://baike.baidu.com/view/1547.htm

Answer 3

不但地球对它周围的物体有吸引作用，而且任何两个物体之间都存在这种吸引作用。物体之间的这种吸引作用普遍存在于宇宙万物之间，故称为万有引力。
万有引力是由于物体具有质量而在物体之间产生的一种相互作用。它的大小跟物体的质量以及两个物体之间的距离有关。物体的质量越大，它们之间的万有引力就越大；物体之间的距离越大，它们之间的万有引力就越小。
通常两个物体之间的万有引力极其微小，难以察觉它，可以不予考虑。比如，两个质量都是60千克的人，相距0.5米，他们之间的万有引力还不足0.01牛顿，而一个蚂蚁拖动细草梗的力竟是这个引力的100倍。
但是，在天体系统中，由于天体的质量很大，万有引力就起着决定性的作用。太阳系中的9大行星绕太阳旋转而不离去，就是由于万有引力的作用。银河系里的球状星团——由上百万个恒星聚在一起并呈球状的恒星集合体——聚集不散，也是由于万有引力作用的结果。
在天体中质量还算很小的地球，对其他物体的万有引力已经具有很大的影响，它把人类、大气和所有地面上的物体都束缚在地球上，它还使月球和人造地球卫星绕地球旋转而不离去。重力就是地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的。
大约300年前，牛顿综合了当时的天文学和力学成就的基础上，发现了万有引力定律，揭示了自然界中一种基本的相互作用力。

Answer 4

高深~广义相对论对这点有描述。
万有引力和物体的质量有关系，这不得不让人想起了非惯性坐标系下惯性力的作用。
以相对论的观点：
引力是不存在的。“引力”其实是时空扭曲的表现，举一个二维的例子：一张绷直的橡皮筋网
1.放上两个质量不一，体积相同的球，网扭曲了
2.在1的基础上，让一个球在橡皮筋网上作匀速直线运动，直线与（同一个）球的位置距离越近，轨迹弯区越大
3.在2的基础上，让一个球在橡皮筋网上作匀速直线运动接近两个质量不等的球，直线与两个球的距离相同，经过质量大的球，轨迹弯区大
2跟3说明的现象与引力相似，而且也有质量越大、距离越小，引力越大
物体由于惯性沿直线运动，但在扭曲的空间运动，表现出来就是受到引力影响
事实上，引力扭曲的是四维时空。
还有一个例子：光经过大质量天体时会扭曲，但引力不能作用于光，所以解释就是光沿直线传播，在扭曲的时空中运动，就会扭曲。但光还是沿直线传播

Answer 5

首先说明一下，现在的宇宙主要表现为引力，是由于宇宙现在是处于膨胀的时期，所有宇宙就要受到离心力的作用，为了平衡这种离心力，就产生了万有引力。
当宇宙处于收缩的时期，宇宙万物就表现出万有斥力。
这只是宏观的说法，一种宇宙的客观规律，当然还有理论的解释
为何存在万有引力，牛顿只说存在万有引力这个现象，但为什么存在？根本没有说清楚。
最普遍的解释是由于质量的存在会激发出引力场，由于的场的相互作用，而产生了吸引和排斥这两大作用力，而且假定场是一个实际存在的物质，这个让我想到了以太，到底是不是真实存在的，更是无从考证。爱因斯坦说，由于质量的存在，质量是能量的体现，由于能量的作用，是空间的曲面产生了弯曲，本身的面是弯曲的，那物体绕着他运动也是很正常的事情，因为他的本本身的轨道就是弯的，似乎很有道理，也存在缺陷。