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汶川地震大灾难与重力:一个牛顿和爱因斯坦都没有解决的科学问题

已有 3811 次阅读 2012-5-12 12:10 |系统分类:科研笔记|关键词:汶川地震,大灾难,,重力,万有引力,原因,问题| 原因, 重力, 万有引力, 汶川地震, 大灾难

汶川地震大灾难与重力:一个牛顿和爱因斯坦都没有解决的科学问题!


岳中琦

2008512日下午228分,位于四川龙门山中北部的汶川-北川-青川发生了地震大灾难。今天是四周年地震大灾难纪念日!

再过2小时26分,大灾难爆发的100多秒钟持时就要来临了!霎那时,山崩地裂,飞石翻滚,天昏地暗,建筑物轰然倒下。瞬间,在重灾区6.5万平方千米土地上,69277人遇难,374743人受伤,17923人失踪,众多建筑物塌坏,数万处山坡破毁。

四年过去了。国家抗震救灾、灾区重建已取得了伟大的胜利!

我们知道,这些在地表发生的众多灾难的最直接原因和力源之一就是重力。例如,建筑物垮塌、山地岩体崩溃等将人砸死压伤或掩埋都是与无处不在的重力密切相关的。


那么,重力是如何形成的呢?重力的成因是什么呢?

当然,伟大的科学家牛顿(Isaac Newton, 1642 – 1727)早在1686年发表的《自然哲学之数学原理》中已告诉我们,重力W是因地球的吸引造成的,等于物体(岩体等)的质量m与重力加速度g (= 9.8 m/s2)的乘积:

W = mg

他发现中心距离r的两个物质m1m2间存在万有引力F,提出和建立了万有引力定律:

UG1.jpg

引力常数G = 6.674×1011 N·(m/kg)2


但是,似乎到今天,人们还是没有研究明白万有引力的原因。

1713年第二版《自然哲学之数学原理》加的总释最后中,牛顿用拉丁文写道(中文翻译):迄今为止我们以引力作用解释了天体及海洋的现象,但还没有找出这种作用的原因。它当然必定产生于一个原因,这个原因穿越太阳与行星的中心,而且它的力不因此而受到丝毫影响;,总是反比与距离的平方减弱。(王克迪 译、袁江洋 校,2005 。英文翻译为“Hitherto we have explained the phenomena of the heavens and of our sea by the power of gravity, but have not yet assigned the cause of this power. This is certain, that it must proceed from a cause that penetrates to the very centres of the sun and planets, without suffering the least diminution of its force; …, decreasing always as the inverse square of the distances.”

三百年过去了,牛顿和其后的众多伟大的科学家如爱因斯坦(Albert Einsterin, 1879 – 1955)都没有、还没有找出这种作用的一个原因。

 

也许,正如牛顿所言对于我们来说,能知道引力的确实存在着,并按我们所解释的规律起作用,并能有效地说明天体和海洋的一切运动,即已足够了。” “And to us it is enough that gravity does really exist, and act according to the laws which we have explained, and abundantly serves to account for all the motions of the celestial bodies, and of our sea.”

 

我们更知道,人类依然感兴趣的、还有大量未知的科学研究问题和方向。它们包括细小的微观量子、浩瀚的天体与宇宙、生命起源和人类生命永生,以及人类生存和活动的物质、空间和时间的基础和支撑的不可透视的地球。

人们太忙了、太多事要做了,以至于这一个原因到现在都还没有找到。或许甚至人们早已忘了牛顿300年前提的这个问题了,能用万有引力和重力的规律就行了。

因此,笔者认为和相信,何许有一天,这一个原因被我们找到了,那么,人类的世界一定会变得更美妙。

因此,笔者想到写下这个已问了300年问题,来纪念汶川地震大灾难四周年!


本篇短文在201251212:00写成于香港大学黄克兢楼602





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