可以说,万有引力定律催生了库仑定律,库仑定律是一个实验定律。我们或还可以找到引力的另一个因素——密度。
我们知道,万有引力定律的数学描述:F=GMm/R2,万有引力定律的内涵这里我不再赘述。因为带电物体间的作用力,在有些方面与万有引力很相似,一些物理学家猜想电力也是与引力类似的平方反比规律。为对此进行探究,1785年,法国物理学家库仑(CharlesAuguste de Coulomb)设计了实验,较精确地确认了带电小球之间电力的平方反比规律。库仑定律的数学描述:F=KQ1Q2/R2;实验证明电荷之间的作用力,这样的描述是正确的,即和万有引力定律定律的引力机制相似。物体的带电量、质量都是描述物体特性的物理量,它们遵循着相似的引力机制。
我们可以大胆地思考、猜想、推测,万有引力的引力机制或具有普遍性。密度也是物体的特性之一,密度也可以作为引力的因素,制约着引力的大小。即F=HP1P2/R2,其中,H是密度引力恒量,P1、P2是不同物体的密度。我们分析一下原子核两个质子之间的密度引力情况。在原子核中两个质子之间的密度引力(强相互作用、弱相互作用的本质是密度引力)不小于静电力——库伦力,否则,质子不会存在于原子核中,进而和中子组成原子核。按照现有理论、数据推算,质子的密度不小于1017kg/m3数量级,我们假设密度引力等于静电力,则有:KQ1Q2/R2= HP1P2/R2,解得H的数值大约为:10-62数量级。我们算一下太阳和地球的密度引力,F= HP1P2/R2,代入数据计算可得,太阳和地球的密度引力约10-78牛,几乎等于零,所以计算宏观物体引力时,密度不太大,密度引力可以忽略不计。
密度引力适用于微观世界,可以解释强相互作用、弱相互作用的引力本质。电子的密度应该不小于质子的密度,即电子之间的密度引力不小于电子之间的静电力,所以由密度引力定律可以推测,独立的两个电子也是相互吸引的。
电子之间的密度引力不小于电子之间的静电力,所以由密度引力定律可以推测,独立的两个电子也是相互吸引的。例如1897年J.J.汤姆孙通过电磁偏转的方法测量了阴极射线粒子的荷质比,它比电解中的单价氢离子的荷质比约大2000倍,从而发现了比氢原子更小的组成原子的物质单元,定名为电子。 说明阴极射线的带电粒子不是带一个元电荷的电量,而是元电荷的整数倍,说明电子也是相互吸引的。测量电子的半径,"电子半径小于1018m"------丁肇中。阴极射线的性质也说明,阴极射线不是单个电子组成的,否则,它的穿透能力几乎是无限的。
由密度引力定律我们还可以得出结论:体积一定,引力和质量成正比;质量一定,引力和体积成反比。
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