求教：物体之间为什么会有万有引力？

zpur1983

问个问题物体之间为什么会有万有引力？
; H) m7 g; [, |谁能从理论方面详细介绍下
" ~' {$ X5 ?( z$ U. B. w, }) R5 W谢谢了

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万有引力定律（law of gravitation）物体间相互作用的一条定律，1687年为牛顿所发现。任何物体之间都有相互吸引力，这个力的大小与各个物体的质量成正比例，而与它们之间的距离的平方成反比。如果用m1、m2表示两个物体的质量，r表示它们间的距离，则物体间相互吸引力为F=（Gm1m2）/r2，G称为万有引力常数。　万有引力定律是牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中首先提出的。牛顿利用万有引力定律不仅说明了行星运动规律，而且还指出木星、土星的卫星围绕行星也有同样的运动规律。他认为月球除了受到地球的引力外，还受到太阳的引力，从而解释了月球运动中早已发现的二均差、出差等。另外，他还解释了彗星的运动轨道和地球上的潮汐现象。根据万有引力定律成功地预言并发现了海王星。万有引力定律出现后，才正式把研究天体的运动建立在力学理论的基础上，从而创立了天体力学。 简单的说,质量越大的东西产生的引力越大,地球的质量产生的引力足够把地球上的东西全部抓牢。
& Y0 _. z3 p- n[编辑本段]详细内容
. W" P4 y) J# E9 }　　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。为英国物理学家、化学家亨利·卡文迪许通过扭秤实验测得。
, H2 l/ |$ j" c3 l. b, m/ r　　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：
4 D- u) k7 U- T' O' k; r　　ω=2π/T(周期)
8 I+ \% ?  [" P# Q5 ~1 V3 D　　　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'
: F( B! a- C- T- b& o+ T& B　　那么沿太阳方向的力为
  Q$ B; Q" o  ^: {3 w　　mr（4π^2）/T^2=mk'（4π^2）/r^2
& w6 ?( S$ K9 A) ^　　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
2 [9 e4 C1 \2 a8 r. x　　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。
% p6 O% p; ^+ z% W, g4 s5 k　　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
: o% T9 F( J3 d6 V' a  v) W' t　　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。
% c9 O% d0 P5 c　　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。但是需要注意的是，因为地球在自转，除了在南极北极端点，在地球上任意一点的物体，其重力并不等于万有引力。此时可看作绕地球的向心力和重力合成万有引力。由于绕地球自转的向心力远小于重力，故一般就认为重力就略等于万有引力了，其实重力是略小于万有引力的，只有在南北极物体绕地球自转的向心力为零时，重力才等于万有引力。
　　重力和万有引力的方向不同，重力是竖直向下，万有引力是指向地心，竖直向下和指向地心是不同的，不能混淆。
　　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。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。

Niklas

宏观上是万有引力，微观上是分子力。

shakerspear

两个不接触的物体，说它们有引力，个人表示怀疑，应该总有些东西关联它们才能产生力。
. x0 _6 ]7 e0 w! [1 ?光子等基本粒子应该是联系它们的桥梁
基本粒子的相互作用，有光子交换
用激光照射彗星，可改变其轨道，而且彗星的运行轨道并没有固定的规则，而那些规则的球体形状的天体才具有固定的规则轨道。
, `9 V7 a' f8 L% P3 c地球等天体绕太阳公转的同时有自转，而电子绕原子核运动时，有自旋
0 Y, I2 Z5 v! Z8 p所有这些看来，似乎宏观上的引力与物体之间的基本粒子的交换，有关联，最重要的本人觉得宏观的吸引，微观上可能是一种排斥力，是一种不对称作用的排斥力，即宏观上不是作用于质心的排斥力，从而产生自转。
5 k& }* R7 w" \( @6 ^5 p3 ]地球上的物体之所以在地球上，并不是因为地球的吸引，而是人，物体本身运动的惯性，因为地球上物体的运动速度改变就有加速度，就是力的根源。

roger_dong

楼上说的光子和基本粒子是桥梁不太有说服力，基本粒子也需要物质来生成。我比较相信空间是由能量场构成的，场物质是最基本的空间构成，而万有引力是因为场的畸变造成的，就像声波是由于空气振动产生的一样。恒星也是由于能量场的聚集而生成的

gaoqn1985

2到4楼基本上都是说的经典物理学，5楼提到的“场”就是爱因斯坦的广义相对论里面的，广义相对论论也被称为场论，大名鼎鼎的《时间简史》里有这方面详细介绍，它是关于现代物理学的科普读物，楼主不妨读读它。

gaoyns

万有引力是存在于任何物体之间的相互吸引力。两个物体见的万有引力，其大小和他们的质量的乘积成正比，和他们的距离成反比。
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，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。
我们用光子是物质的基本粒子，来进一步说明，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。
0 w$ f$ J! b5 h* l0 ?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。
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。