这就是万有引力定律!
其中的G,称为做万有引力常量,大小为6.67259×10^-11N·m^2/kg^2。
在万有引力定律刚刚提出来的时候,G的值是不知道的,也就是说,牛顿提出了万有引力定律与物体质量及他们之间距离的关系,但是却无法计算出两个天体之间的引力大小。
直到100多年后,英国物理学家卡文迪许,才在实验室中使用扭秤法,通过几个铅球之间万有引力的测量,比较精确的测出来G的值。
扭秤法实验示意图
引力常量G是自然界中少有的几个最重要的物理常量之一。
03万有引力定律的适用范围推导出万有引力定律之后,牛顿面临新的问题:
通过上面的分析,我们知道,万有引力最初是从太阳和行星之间作用力的规律推导出来的,那么问题来了:
既然太阳与行星之间的力使得行星不能飞离太阳,那么,是什么力使得地面上的物体不能离开地球、总要落回地面呢?
也就是说,地球上使得树上的苹果下落的力,与太阳和行星之间的吸引力是不是同一种力呢?
进一步的分析:
我们站在最高的建筑或者高高的山上,都会感觉到重力,那么重力会不会延伸到天空之上?会不会延伸到很远很远的地方——比如,延伸到月亮之上?
也就是说,拉住月球使她围绕地球运动的力,与拉住苹果下落的力,以及太阳和众行星之间的力是否是同一种力,遵循相同的规律呢?
这种想法,就涉及到万有引力的使用范围的问题了,需要事实来验证。
那么牛顿是如何验证的呢?
04地月系统检验验证万有引力定律在“天上”也适用,最简单的方法,就是利用我们的月亮来做检验:物理上称为“地月系统检验”。