引力的"磁性"是怎么回事

爱因斯坦广义相对论的重要结论之一是引力也应有“磁”分量，两个旋转物体之间会有引力“磁”矩的相互作用．而按牛顿引力论，两个物体的引力只决定于二者的质量，并不与二者旋转运动方向有关．因此，检验是否存在引力“磁”分量，乃成为区别牛顿引力论与广义相对论的关键之一．检验的方法是利用旋转物体，例如，在空间放置一个陀螺，按牛顿理论。     

万有引力与向心力公式中r的不同含义

万有引力定律是牛顿在1687年于<自然哲学的数学原理>上发表的.牛顿的普适万有引力定律表示如下: 任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引.该引力的大小与它们的质量乘积成正比,与它们距离的平方成反比,与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关.     

捕捉引力波

 一、足够精确的牛顿引力理论在宏观物理世界中,引力是一种主要的作用。太阳东升西坠,地球四季交替,海水潮涨潮落,众多自然现象都受到引力的支配。1687年,牛顿在前人的研究基础上,导出了万有引力定律。利用万有引力定律可以圆满地解释哥白尼的学说和开普勒的行星运动三定律。牛顿引力理论的精彩之处还有准确地预言了海王星和冥王星的存在,指导天文学家成功地发现了这两颗太阳行星。按牛顿的引力理论,两物体间的引力作用是瞬间完成的。但爱因斯坦认为,光速是任何作用的极限速度,因此引力作用不可能在瞬间实现。1905年,爱因斯坦发表著名的历史文献《论动体的电动力学》,建立了狭义相对论。在以后     

极短距离下的引力测量

极短距离下的引力服从什么样的规律?迄今已发表的最短距离的实验是检测相距0.2mm的两个质量之间的吸引力,其结论是这时引力仍服从牛顿反平方律,并未显示有弦论(String Theory)所预期的引力加强.在更短距离时能否仍保持这一情况呢?     

关于“第五种力”实验的新结果

Fischbach等人对Eotvos实验资料进行了重新分析,并根据Stacey等人在深井中对重力加速度测量的结果,提出了存在“第五种力”的可能性1).Fischbach等人提出的这种力比引力更弱且具有宏观有限的力程,并且被认为可能与物体重子数密度有关. 自那以来,物理学家进行了一系列新实验来检验这种力是否存在以及它的性质.这些实验大致可分为两类:一类是与 Stacey等人的实验类似的地球物理测量.它们主要探测物体间的引力与经典的平方反比定律的偏离,并由此确定是否存在这种新的力.另一类实验着重检测物体间的引力是否和它们的成分有关.因为牛顿-爱因斯…     

原始Etvs数据的重新分析和第五种力

万有引力定律已发现三个世纪,但迄今对引力常数G测定的精确度仍未超过10-3.目前G最精确的值是从近代经过改良的Cavendish类型的实验得出的.在这类实验中,人们是在实验室里测量相距几米以内的试验物体在水平方向的作用力.行星距离以上,在G的精度范围内平方反比律已为观测很好地确证.可是,迄今为止,在从几米到几百公里(人造地球卫星的飞行距离)之间还存在一段值得注意的空隙.在这一段距离上,平方反比律并未被仔细验证过. 一、地球物理方法测量G的反常结果 为了从地表以上下落的物体加速度g中计算出G,应当独立地对地球整体的密度分布进行精…     

引力波

一、引 言 万有引力是物质之间一种极为普遍的相互作用.按照牛顿的万有引力定律,自然界中任何两个物质之间都存在着相互的吸引力,这种作用力的大小是与它们质量的乘积成正比,与它们之间的距离平方成反比.但是,在牛顿的引力理论里,认为这种作用的传递是不需要时间的.牛顿的场方程中不包会任何时间的微商项,这就意味着物质分布的改变将立即引起空间各点引力势φ的变化,即引力作用的传递是“瞬时”的.换句话说,即引力相互作用的传播速度为无穷大,而这是与狭义相对论关于任何物理效应都不能快于真空中光速的要求相矛盾的.1916年,爱因斯坦提出了…     

第五种力

 第五种力是指自然界可能存在的一种基本相互作用(力),它不同于早已得到人们普遍承认的另四种基本力:强相互作用(或核力)、电磁相互作用、弱相互作用及引力相互作用,是近二十余年对引力规律的研究中发现的.大家知道,牛顿主要根据天体运动的经验规律,确立了引力定律:引力的大小与引力源的质量成正比,与距离的平方成反比.这一理论在取得辉煌成就的同时,一直受到人们反复的检验,特别是规范理论出现以后,更引起实验物理学家的广泛关注.     

近距离牛顿反平方定律实验检验进展

为了统一描述自然界的四种基本相互作用,科学家提出了很多理论模型,其中很多理论认为牛顿反平方定律在近距离下会发生偏离,或存在其他的非牛顿引力作用,而理论的正确与否需要高精度的实验检验.国际上很多研究组在不同间距下采用不同的技术对反平方定律进行了高精度的实验检验,本文重点介绍华中科技大学引力中心采用密度调制法分别在亚毫米与微米范围进行的实验研究进展.在亚毫米范围采用精密扭秤技术,在对牛顿引力进行双补偿、抑制电磁干扰后,结合零实验与非零实验结果,在作用程为70—300μm区间对Yukawa形式的破缺给出国际上精度最高的限制.在微米范围采用悬臂梁作为弱力传感器,通过测量金球和密度调制吸引质量间水平力的变化来检验非牛顿引力是否存在,实验结果不需进行Casimir力和静电力背景扣除,是此间距下不依赖于Casimir力和静电力理论计算模型的两个结果之一.     

关于牛顿运动基本三定律的发现过程和年代问题

关于牛顿运动基本三定律的发现过程和年代问题,多年来,一直存在着各式各样的说法.有的认为运动第一、二定律是伽利略发现的,牛顿只不过是抄袭和“搞拿来主义”.有的认为运动三定律是牛顿在1665—1666年间发现的.牛顿自己则在不同的时间也有不同的说法.总之。与引力平方反比定律和万有引力定律之发现相似,众说不一,看法很多,长期以来存在争论.笔者在对牛顿有关论著、书信和资料分析与考证后,认为有必要提出以下一些看法,供有关工作者参考. 一、区分几个有关的基本概念 笔者认为,长期以来在这个问题上所以引起争论,主要原因是未能很好区分以下…     

"没有"与"为零"的区别--兼谈"能量"概念的物理意义

笔者最近有机会听了一些老师的初中物理课，在一些老师的“内能”概念教学实践中，笔者发现他们总是在想方设法运用各种教学手段强调如下两个教学要点：     

一种“类耗散系统”中的“类Ⅴ型阵发”

一类不连续不可逆保面积映象可以展示类似耗散的行为,因此可称其为“类耗散系统”.在一种类耗散系统中观察到了椭圆周期轨道及其周围的椭圆岛与映象不连续边界碰撞而消失的现象.周期轨道消失后,经过一系列过渡椭圆周期轨道之后,系统的行为由一个混沌类吸引子主导.在混沌类吸引子刚刚出现时,混沌时间序列呈现层流相与湍流相的无规交替.这一切都与不连续耗散系统中发生的Ⅴ型阵发的相应性质十分相似,因此可称为“类Ⅴ型阵发”.然而,当混沌类吸引子刚刚出现时,仅可以找到最后一个过渡椭圆岛的“遗迹”,并不存在它的“鬼魂”,因此类Ⅴ型阵发不遵从Ⅴ型阵发的特征标度规律.反之,混沌类吸引子的鬼魂却存在于最后一个过渡椭圆周期轨道的类瞬态过程中,因此在类Ⅴ型阵发导致混沌运动的临界点之前,由此“类瞬态混沌奇异集”中逃逸的规律就成为标志这一种临界现象的标度律.这与Ⅴ型阵发又根本不同. 关键词： 类耗散性 类混沌吸引子 类Ⅴ型阵发     

Dancing "atoms" and "molecules" of luminous gas-discharge spots

Highly localized, dynamic particle-like excitations are observed in a dc-driven, quasi-two-dimensional gas-discharge system. These localized excitations undergo a transition from isolated to aggregated state as the discharge current is increased. Although they provide us a macroscopic analogue of microscopic atoms and molecules, they are quite distinct from the latter in the point that they exhibit a rich variety of complex dynamics. The fact that these localized excitations can show synchronous dynamics even in distant places, together with recent theoretical studies, indicates that a global coupling plays an important role on the dynamics of such localized excitations.     

浅议"做功"

关于功的概念高中物理的定义是:作用在物体上的力与物体在力的方向上产生的位移之积即为该力对物体所作的功.     

“淇淇”辞世

本刊在1999年第18卷第2期曾刊登了应崇福院士所著“南下访‘淇淇’”一文。据媒体报道,“淇淇”已于今年（2002年）7月14日辞世。消息传出后,原饲养单位两天内收到各界表示关注的电子邮件、传真、电话等40余份（见《光明日报》2002年7月17日A2版）。     

指南针从"理"到"文"——从物理学出发进行"文理综合"的探索

编者按:目前在我国掀起了新的基础教育改革浪潮,提出了新的教育理念,制定了课程标准,新编写的教材已在少数地方试用.面临这种形势制约改革成败的重要问题之一--新的评价体系,亟待改革完善.此文既涉及课程的构建,也涉及评价和测量.发表此文意在引起广大读者对这些问题的关注,并积极参加讨论.     

"Ideal" engineering alloys

A newly discovered group of alloys, called Gum Metals, approaches ideal strength in bulk form, exhibits significant plastic deformation prior to failure, and shows no indications of conventional-dislocation activity. Two conditions must be met for a material to exhibit this "ideal" behavior: (1) the stress required to trigger conventional-dislocation plasticity in the material must exceed its ideal strength, and (2) the material must be intrinsically ductile when stressed to ideal strength. Gum Metals satisfy both criteria, explaining their remarkable mechanical properties.     

Observation of "Stick" and "Handle" intermediates along the fullerene road

The hypothesis that fullerenes grow in a carbon plasma by the addition of C2 units (the "fullerene road") has been widely acclaimed as the most plausible mechanism for formation of larger fullerenes including C60 and C70. Calculations suggest that the association of C2 with fullerenes proceeds through two classes of intermediates, "sticks" and "handles." Here we report the observation of these species using high-resolution ion-mobility measurements for C(n) cations generated by laser vaporization of graphite and laser desorption of C60. Sticks with up to eight-atom chains have also been found.