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引力場(簡體中文中重力場一詞特指地球表面的引力場。)是描述一物体在空間中受到万有引力(重力)作用的[1],在经典物理学中是一个物理量[2]

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科普概念编辑

 
引力场的不完全示意图

所有有質量的物體皆會互相吸引。我們想像空間是一張水平面,在上面放上一質量A,A會使此平面向下凹陷,質量越大則凹陷越深;當你放下第二質量B時,B便順著A的凹陷滾向A,使兩物體在空間上靠近。這樣的凹陷便是「重力場」,不同質量會創造的凹陷程度不同,也就是創造的重力場強度不同。

重力場與重力獨立運作,可以想像上述的物質B換成更重的物質C,則AC接近的趨勢將大於AB接近的趨勢,那樣的「趨勢」就是「重力」。

綜觀而言,物體A產生的重力場,只與A本身的質量有關係。至於重力大小是多少,則決定於BCDE...等等其他物質的質量大小。我們便用一個方便的方式記錄這樣的重力場:把A之外的另一個物質質量當成1(即單位質量),這樣便可以直接把算出來的重力場乘以其他物質的質量,簡單而快速地算出兩者之間的重力。

计算方法编辑

任何有質量荷的物體都會產生、響應引力場。我们用引力場強度描述引力场与物体间相互作用的性质。 引力場強度定義為: 

其中,F質點m在場中受到的引力。由萬有引力定律 

不妨將其寫作: 

這裡m是產生引力場的物體質量(此處應看作質點及質點質量)、r是兩物體之間的位矢r为其量,G萬有引力常數。需要注意的是,这里的r为矢量,故不同于一般认为的标量式,分母处的r应为三次方,而分子处为矢量。在标量式中,此处可以化简,故分母处为二次方。

引力場強度的量綱为 

参考资料编辑

  1. ^ Richard Feynman. The Feynman Lectures on Physics Vol I. Addison Wesley Longman. 1970. ISBN 978-0-201-02115-8. 
  2. ^ Richard Feynman. The Feynman Lectures on Physics Vol II. Addison Wesley Longman. 1970. ISBN 978-0-201-02115-8. A “field” is any physical quantity which takes on different values at different points in space. 

參閲编辑