关于万有引力定律介绍

[拼音]：wanyouyinli dinglü

[外文]：law of universal gravitation

物体间由于质量而引起的相互吸引力的基本规律。I.牛顿根据开普勒定律和伽利略的自由落体定律（见重力加速度），经过长期的研究发现：自然界中任何两个物体之间存在着一种相互的引力，称为万有引力。1687年牛顿发表了万有引力定律：自然界中任何两个质点都以一定的力互相吸引着，这个力同两个质点的质量乘积成正比，同它们之间的距离的二次方成反比。如果用m1和m2表示这两个质点的质量，r表示它们之间的距离，则它们之间的吸引力

式中G是比例系数，称引力常数。如用矢量形式表示，则

式中r0是质量为m1的质点指向质量为m2的质点的单位矢量，此力是作用在质量为m2质点上的；负号表示力的方向与r0相反，即是吸引力（图1）。

在18～19世纪，许多物理学家都有一种不正确的见解，认为万有引力同以库仑定律所给出的电力（它们都同距离的二次方成反比）一样，是某种超距作用。而近代物理学则认为任何物体都在周围空间形成引力场，这种引力场同电磁场一样是一种特殊形式的物质。物体同它周围引力场的相互作用，引起它们之间的相互吸引。

引力常数G的数值依赖于量度力F、质量m和距离r时所选用的单位。测量 G的经典实验是1798年H.卡文迪什的扭秤实验（图2）。用两根细棒把两个铅质球 m1和m2(每个球的质量都是158千克)分别固定在水平摇杆的两端。把一根细金属丝C系在摇杆A的下方的固定钉头B上，在C的下端悬挂一轻的横细棒1，1的两端固定着两个小铅球m姈和m娦(它们的质量都取作730克)。当摇杆A转动时，大球接近小球并把小球引向自己。根据带有小球m姈和m娦的细棒1的转动情况，就能观察出引力的作用。如果知道了金属丝的d性，就能测出引力的大小，并定出常数G的数值。现在被公认的G值是：

G＝(6.6720±0.0041)10-11N·m2/kg2。

万有引力是一种辏力，因此，万有引力定律的提出奠定了天体力学的基础，提示了天体运行的基本规律，它还是现代人造卫星和人造行星理论的先声。根据万有引力定律，1846年天文学家根据J.C.亚当斯和U.J.J.勒威耶的不同计算发现了海王星。