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引力场是矢量场

已有 3391 次阅读 2007-12-24 16:17 |个人分类:时空与重力场

引力是矢量,不是数量。引力场是矢量场,不是数量场。虽然,研究引力场这个物理问题可以使用数学中的数量函数,比如位函数,比较方便。但这并不意味着引力场本身就是数量场。
当相互作用的两个物体的质量以及他们的距离矢量和万有引力常数都已知时,不难确定引力矢量。
由于引力的矢量属性,为研究带来的难度,人们经常以研究引力位来取代研究引力。不考虑时变因素时,引力在某三维坐标系中,在三个坐标轴方向上的投影,分别可以由起对应的引力位求导获得。由于球坐标下,位函数的形式比在空间直角坐标X/Y/Z下的形式简便,所以,对于引力位函数的研究,往往是在(椭)球坐标下进行。
引力位满足一个椭圆型的二阶线性偏微分方程,这是一个典型的数学物理方程。求解这个方程需要约束条件。
牛顿引力位理论中,称此约束条件为边值。边值问题,可以认为有三类,即第一、第二和第三边值问题,也可以叫做狄里赫来、纽曼以及混合边值问题。
新的观测手段和数据的获得,为引力场的研究不断注入活力,因此边值问题昌盛不衰百余年。
 
对于地球、月球或者其他行星引力场的研究需要比较深厚的数学功底。


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