《趣味物理学续篇》第四章万有引力 4.1引力大不大？

第四章万有引力 4.1引力大不大？

　　“如果我们不是时时刻刻都看见物体在坠落，那它对我们说来就会是一种非常奇怪的现象了，”有名的法国天文学家阿拉哥这样说。习惯使我们对地球吸引着地面上一切物体的现象，看成是非常自然而且极普通的现象。可是当有人对我们说，物体彼此间也是互相吸引着的，那我们就会不十分相信了。因为在日常生活里我们没有见过类似的事情。

　　那末，为什么万有引力定律不在我们周围环境里经常表现出来呢？为什么我们看不到桌子、西瓜、人体互相吸引着呢？这里的原因就是，对小物体来说，引力太小了。让我们举一个明显的例子。有两个人相隔2米立着。这时候他们是互相吸引着的，可是这中间的引力小极了：对中等体重的人说来，这个力量还不到 1／100毫克。这就是说，两个人彼此吸引的力量，等于一个十万分之一克的砝码压在天平盘上的力量。这样小的重量，只有科学实验室里的最灵敏的天平才能察觉出！这样的力量当然不能使我们移动地位我们的脚跟地板之间的摩擦力阻止着我们移动。为了使我们，譬如说在木制的地板上移动地位（脚跟木制地板之间的摩擦力等于体重的30％），至少得用20公斤的力量。跟这个力相比较，1／100毫克的引力简直小得可笑。因为一毫克是一克的千分之一，一克又是一公斤的千分之一，所以百分之一毫克只等于那个能够使我们移动地位的力量的十万万分之一的一半！这样说来，在平常的条件下，我们一点也察觉不出地面上各种物体之间有相互吸引的作用，又有什么奇怪呢？

　　假使没有了摩擦，事情就不同了。这时候甚至连最弱的引力也会使物体相互接近。不过在1／100毫克的引力下，两个人接近的速度应该是非常小的。可以算出，在没有摩擦的情况下，相隔两米站着的两个人，在第一小时会彼此相向移动3厘米；在第二小时，他们会再接近9厘米，第三小时再接近15厘米。他们的运动越来越快，但是要这两个人紧紧地靠拢，至少要经过5小时。

　　地面上各种物体之间的引力，在摩擦力并不造成阻碍作用的情况下，也就是说在物体平衡的情况下，是可以发觉出来的。挂在线上的重物，是处在地球引力的作用下的，所以那条线会指向下面。但是在这个重物的附近，如果有个很大的物体在把重物吸向自己方面，那末，这条线就会略微偏离竖直的方向，而指向地球引力和另外那个物体的很小的引力所合成的合力的方向。在大山附近，铅锤会偏离竖直线，这种现象是在1775年第一次观测到的；那时候在同一座大山的两侧，测定铅锤的方向和指向星空的极的方向之间的角度，发现两侧的角度不一样。后来，又用了有特殊装置的天平对地面上各种物体之间的引力做了更加完善的实验，才精确地测定了万有引力。

　　在质量不大的物体之间，引力是非常小的。质量加大的时候，引力是跟质量的乘积成正比的。不过有许多人常常夸大这个力。有一位科学家，固然他不是物理学家而是动物学家，曾经想说服我，说那常常在海船之间看见的相互引力，也是万有引力的结果！不难算出，万有引力在这里是一点关系也没有的：两只各重25,000吨的大轮船，在相距 100米的时候，相互吸引的力量不过400克。不用说，这样小的力量是不能使这两只轮船在水里作哪怕是很小的一些位置移动的。轮船之间的这种谜一般的引力的真正原因，我们在以后讲流体特性那一章里再讲。

　　对质量不大的物体说来是非常小的引力，在庞大的天体之间却变得很大了。因此甚至是那离开我们极远的行星海王星，它几乎是在太阳系的边上慢慢地绕转着的，也能使我们地球受到1800万吨的引力！虽然太阳离我们远得不可思议，可是也只是由于太阳的引力，才使地球能够维持在自己的轨道上。假如太阳的引力由于某种原因消失了，那我们的地球就要沿着轨道的一条切线飞入无边无际的宇宙空间去，永远不再回头了。

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