网友提问:
卫星上天能证明万有引力理论是正确的吗?
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卫星上天证明了万有引力理论是正确的。发射卫星必须使用用多级火箭,耗费大量的燃料,克服万有引力,使上卫星至少达到每杪7.9千米第一宇宙速度,才能成为人造地球卫星。这个速度是依据万有引力的理论计算出来的。根据万有引力理论,和物体运动规律,可计算出第二宇宙速度,发射绕太阳的卫星。还可使探测月球的卫星绕月球转。由于月球质量比地球小许多,万有引力也小许多,绕月球转的卫星的速度只要达到每杪2.4千米就可以了。地球同步轨道卫星是24小时绕地球一周。相对于地球地面来说是静止的,必须离地球有固定的距离,使万有引力减小到与离心力相等才能成为,地球同步卫星。格郎拉日点的卫星,是地球到太阳连线为底边的两个等腰三角形的顶点。是太阳和地球的引力形成的旋涡,这两个点的卫星相对于太阳系是静止的。还有飞出太阳系的卫星必须达到更快的速度,每秒11.2千米。克服更大的太阳引力,所以卫星上天证明万有引力理论是正确的。
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没有万有引力的发现和对引力规律的认识,怎么可能会有卫星上天呢?而且没有爱因斯坦狭义相对论和广义相对论对经典力学的修正,也不可能有现代航天技术的发展。
万有引力定理就是说世界上万事万物,只要有质量就有相互作用的引力存在,只不过是物质很小的情况下,这种引力影响微弱,难以觉察出来。但在大质量天体之间,这个作用就很明显了。
引力作用大小与质量乘积成正比,与距离平方成反比,这就是万有引力定律的内涵。也就是说两个物体质量越大引力越大,距离越远引力作用越小,反之亦然。
计算物体之间引力大小的公式为:F=(Gm1m2)/r2
m1、m2表示两个物体的质量,r表示它们间的距离,G表示万有引力常数(=6.67408×10N·m2/kg2)。
而爱因斯坦广义相对论揭示了引力的根源,就是质量对周围时空扰动导致的时空弯曲。
表现为大质量物体周边会有一个引力漩涡或者陷阱,小质量物体经过其附近,就会被这个漩涡(陷阱)所吞噬,表现出的现象就是被吸引。
而要逃出这个陷阱的方法就是速度,只有足够快的速度,才能够经过大引力源附近时不被吞噬。就连光也不例外。比如在黑洞视界里,光也无法逃脱,说明那里的引力逃逸速度大于光速;光经过太阳附近时,也会被太阳引力陷阱拉扯变的弯曲。
但太阳的逃逸速度为617.7公里每秒,光速为30万公里每秒,因此太阳只能弯曲光线而无法捕捉光线。
那么地球的引力漩涡导致的后果有多严重呢?
我们从日常生活中可以感觉到,任何一个物体都受到地球的引力吸引,一张桌子,一个人都被吸引在地面上。如果你想脱离这个引力作用是很难办到的,所以你想跳也跳不了多高,如果你已经在楼顶上往上跳,想跳到天上去,结果跳出楼顶就会被地心引力把你快速往下拽,最后吧嗒摔在地上成了一滩肉泥。
飞机花费了大量的燃料,采用空气动力学能够飞到万米高空,但仍然无法摆脱地心引力,只要发动机一停失速,就会摔下来,成为一场惨烈的空难。
那么要怎样摆脱地球引力让人造卫星或者宇宙飞船飞到太空呢?
人类通过研究两个质点在万有引力作用下的运动规律,就是逃脱时空漩涡的规律,找到了对付地球和太阳引力漩涡的三种速度,这就是第一宇宙速度(环绕速度),第二宇宙速度(脱离速度),第三宇宙速度(逃逸速度)。
所谓环绕速度就是正好与地球引力平衡,在一定的高度围绕着地球旋转,既摆脱不了地球引力,也不会被引力所拽下,这个速度为每秒7.9公里;脱离速度实际上就是地球的逃逸速度,就是可以摆脱地球引力能够飞往别的行星,这个速度为每秒11.2公里。
这里的第三宇宙速度所谓逃逸速度,实际上是相对于太阳引力而言,是在地球这个距离,逃脱太阳引力束缚的速度。我们知道太阳逃逸速度为617.7公里每秒,但这是在太阳表面的逃逸速度,而引力大小与距离平方成反比,因此在地球这个位置逃逸速度只需每秒16.7公里就够了,就能够脱离太阳引力,飞往太阳系以外。
人们根据这个理论,根据地球与卫星的质量和发射高度,就能够计算出需要的速度,这就是卫星发射与万有引力理论的关系。
如果没有对于引力的认识和计算,怎么发射航天器呢?胡乱发射?要么飞的不知所踪,要么啪嚓摔地上了。
但为什么又说没有爱因斯坦的相对论,也没有如今的航天技术发展呢?
这是因为爱因斯坦相对论修正了牛顿经典力学的一些误差。因为牛顿的经典力学适用对象是低速宏观物体,适用的是伽利略变换,这些现象即使有微小的差距也很难看出来。而爱因斯坦相对论适用于高速微观运动,适用的是洛伦兹变换。
航天是一种速度很快的事物,必须考虑相对论效应,才能够更精确和到达目标。
比如时间膨胀效应,根据狭义相对论,地球同步卫星上原子钟每天要比地球上的时间慢7微秒,而根据广义相对论卫星的原子钟要快45微秒,这样就要综合调整,否则在定位、导航等方面就会失之毫厘,谬之千里。
如果发射远距离航天器,没有考虑相对论效应就更没有办法导航和跟踪了,发射出去的航天器就会不知所踪。现在飞行最远的旅行者1号探测器已经到达星际空间,距离我们216亿多公里了,这种精准的计算没有相对论效应调校是不可能实现的。
这就是万有引力在航天中的运用,欢迎大家共同探讨。时空通讯原创版权,转载或引用请注明出处,抄袭等侵权行为将会受到追究。谢谢理解和支持。
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首先我得更正一下,我们这个叫人造卫星,因为天上还存在着自然的卫星,没错,我说的就是月亮。
其次我得告诉你,当初牛顿就是为了将天上地下统一起来,让天上的月亮,星辰也可以遵循地上的规则运动而创立了牛顿力学,其中就包含万有引力。
也就是说你的问题问反了,就好像是“考上大学能证明努力读书有用吗?”不不不,完全不是这样,一开始的逻辑是“我要努力读书,为了将来能够考上大学”
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卫星上天确实证明万有引力理论是正确的。
君不见,网上却有观点称万有引力不是力,理由是万有引力产生的机制没搞明白?这显然是将结论和原因混为一谈,就好比在大街上捡到一笔钱,虽不明白钱的来历,是不是就可以说它不是钱了呢?
还有一点需要指出:依据牛顿力学,正确指导卫星上天,但牛顿力学对卫星、天体运动机制的解释不完美的。牛顿对卫星、天体运动的思想实验本质上是惯性定律的另一种说法而己,即把卫星、天体运动当成惯性运动了。
根本原因是牛顿怱略了地球确实在公转这一重要因素,也正是这一因素掩盖了牛顿的失误,以至于千百年来学术界深信不疑!
卫星、天体运动本质上是一种甩转动动。即太阳公转时甩转了地球,地球公转时甩转了月球、也甩转了卫星等人造天体。这种甩转运动也近似匀速圆周运动,故牛顿力学公式同样适用,这也进一步掩盖了牛顿的失误!
详细论述辩证请参阅<原创新观点之一:甩转假说>,有网友评论,或许千百年之后可以证明鄙人观点是正确的,有这种预见,为什么学术界现在就不能多重视、辩论、实验证明呢?
欢迎公开辩论,批评指正,共同探讨!
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卫星进入既定轨道摆脱重力束缚,处于失重状态,而能绕地球继续转不脱离轨道正说明引力的存在。因为,地球的质量使地球周边的时空弯曲“凹陷”,卫星只能以短程力形式绕地球作圆周运动。此时,引力与离心力相等,不致于被离心力摔到宇宙中去。但运动的动力要靠太阳能。
以上内容就是小编分享的关于卫星上天能证明万有引力理论是正确的吗?.jpg” />