《万有引力理论成就》课件

《万有引力理论成就》课件PPT引力是宇宙中最基本也是最为普遍的物理现象之一接下来，让我们探索万有引力的奥妙以及它在科学上的重要性什么是万有引力定义来源引力是物体之间相互吸引的力这种力与物引力产生于物体的质量和与之相互作用的其体的质量和距离有关他物体之间效应发现引力是促使天体相互吸引并保持轨道运动的引力是由英国物理学家艾萨克牛顿在世纪·17力，如行星绕太阳旋转和地球绕太阳旋转发现的牛顿万有引力定律历史背景定律适用牛顿在看到苹果掉落时第一次每个物体吸引其他物体的力与牛顿万有引力定律适用于天体想到了引力两个物体的质量成正比，与它之间的相互作用们之间的距离的平方成反比万有引力公式引力公式解释物体之间的引力，引力常数，和F=G*m1*m2/r^2F=G=m1m2=两个物体的质量，它们之间的距离r=引力场的概念和属性定义1引力场是一种具有引力的空间区域，物体通过引力相互作用在其中运动性质2引力场强度随着距离的增加而减弱，是一个向心力场应用3引力场的概念被广泛应用于行星运动、恒星运动、银河系形成和宇宙学原理引力的作用原理引力如何产生？万有引力的基本特性另一个重要因素所有物体都会产生引力对于与质量成正比，与距离平方成质量与引力直接相关，因此引质量大的物体，引力非常强烈反比力如何作用还取决于所有物体的质量引力对天体运动的影响稳定行星轨道造成天体潮汐现象影响天体旋转123引力保持了行星围绕恒引力对行星潮汐产生影引力也会影响天体的自星的轨道如果引力变响，即使是在没有风或转速度和方向弱，行星的轨道将会变海浪的情况下得不稳定引力对行星运动的影响椭圆轨道开普勒定律行星绕恒星的轨道是一个椭圆形描述了行星运动的三个方面轨道形状、轨道速度和轨道周期引力与宇宙中的星际物体运动引力如何影响恒星和引力如何影响银河系引力如何影响宇宙扩张星系引力是银河系中物体运动引力控制宇宙中物体的运恒星可以自身旋转和绕银的主要因素它维持了太动，塑造整个宇宙的结构河系中心旋转引力也在阳系和银河系间星系统的并影响宇宙的扩张影响星系的旋转和定位相对位置和运动牛顿引力定律的限制和不足不够准确1牛顿定律只适用于质量和距离非常大并且速度相对不高的天体之间对快速星体运动没有解释2牛顿定律也无法解释高速移动的星体，例如轨道速度非常快的恒星甚至黑洞不符合观察结果3牛顿定律预测不准确的运动轨迹，如水星轨道的进动，需要通过引入修正项来解释爱因斯坦广义相对论与引力从牛顿定律到广义相对论引力的几何描述黑洞研究引力是结合自然界中各个相对广义相对论认为引力是时空的黑洞是从广义相对论中得出的于另一个的参考系而不是把质弯曲产生的结果，地球轨道不概念，对于牛顿引力定律来说量引入其中描述的是因为物体间的吸引而是因为完全没有解释，并成为理论物太阳产生曲率理研究的热点问题爱因斯坦引力理论的预测和验证引力透镜现象1引力透镜效应是广义相对论的一大预测，成为了验证这个理论的重要工具之一引力波现象2爱因斯坦理论预测了引力波，而这个预测直到年才被实验室证实2015拉曼光谱红移3广义相对论同时要求轨道物体因引力和功率损失而掉落到较低轨道，从而出现红移现象爱因斯坦引力波的发现和应用发现应用在年月日，协作组织发现了两个引力波被认为是未来月球、火星探索、星系探2016914LIGO黑洞碰撞产生的引力波索等方向核心技术之一引力与黑洞的关系黑洞的定义1黑洞是一种具有极强引力的天体引力强到甚至使得光也无法逃脱黑洞的种类2黑洞按照质量可以分为超大质量黑洞、恒星质量黑洞和微型黑洞黑洞的识别与观测3黑洞本身无法被直接观测到，但可以通过探测其引力、辐射等间接地验证其存在依据引力波探测的黑洞研究进展黑洞合并事件黑洞与引力波关联性引力波探测对黑洞研研究究意义在引力波探测中观测到了黑洞融合事件，为黑洞科引力波是研究黑洞的重要引力波探测促进了人们对学研究提供了新的视角手段，引力波探测促进了黑洞物理性质的认识，有黑洞科学的发展利于黑洞演化理论的建立基于引力理论的宇宙学模型宇宙背景辐射宇宙加速膨胀问题宇宙大尺度结构大爆炸产生的余辉是目前研究为了解释宇宙加速膨胀问题，宇宙中以银河、星系、星际云宇宙距古代状态与现代状态变宇宙学引入了黑暗能量和暗物为中心环绕的大尺度结构是宇化的核心标志质这两种新物质宙学研究的另一大问题宇宙引力镜现象的研究什么是引力透镜效应研究发现引力透镜效应指的是光线在重力场中弯曲，从引力透镜效应是验证广义相对论正确性的有力而使一个远处点源的光线形成望远镜似的区域证据之一，也有望实现类星体的探测引力对人类生活的影响技术1GPS卫星需要测算地球上点之间的位置，这就需要考虑地球引力的影响GPS能源问题2人们可以通过利用引力和动能来产生电力，例如水力发电、风力发电、潮汐动力、重力发电等太空旅行3为了实现太空旅行，需要考虑引力的影响以避免太空船撞上其它空间物体引力理论的未来发展前景黑洞射电观测技术引力波探测技术数值计算技术的进步通过射电天文观测黑洞，引力波探测技术有望成为随着计算机技术的进步和可以获取更多的信息，如未来研究黑洞、暗物质、数值计算技术的涌现，研黑洞的形态、质量、自转暗能量的重要工具究引力理论时也将更加深率等入。