图1 万有引力作用受距离的影响(当距离增大2倍时,引力就会减弱至 ;当距离继续增大至3倍时,引力作用就会减弱到 。同理,可以类推出其他距离对引力作用的影响。综上,可以得出结论:引力作用的大小和距离的平方成反比)
我们先来讨论一种口口相传然而非常荒谬的观点。大家应该都听说过这样一个说法:地球引力存在“球形”的作用极限,也就是说但凡物体能够冲破这个极限,那么它就能够摆脱地球引力的束缚。这个说法是完全不对的,我们必须纠正过来。地球的引力作用(任何物体的引力作用都是类似的)是能够无限延伸的,根本不存在什么“球形”的作用极限,只是地球引力受到物体与地心距离的影响,随着距离的不断增大,地球引力会逐渐被削弱,如 图1 所示,但是无论距离有多远,地球引力都不会完全消失。比如说,我们现在从地球飞往月球,随着我们距离月球越来越近,就会受到月球的引力作用,但是并不能说我们从某一个点开始就完全逃离了地球的引力作用,然后由月球引力来接棒;其实我们到达月球之后,月球引力和地球引力是同时存在的,只是由于我们距离月球球心更近,而与地心距离非常远,这时月球引力占主导作用,所以我们只能明显地感受到月球引力的作用,而忽略掉微弱的地球引力。
事实上,地球引力的确能够在月球表面发挥作用。我们可以根据地球上的情况来类比推理,地球上的物体除了主要受到地球引力作用以外,同时还受到周围星球,包括月球和太阳引力的影响,这一点通过每天早晚的海水在月球和太阳引力作用下所产生的周期性运动——潮汐能够得到印证。
不只星球之间存在相互吸引的力量,所有的物质都具有相互吸引的力量这一基本性质。即使是再微小的颗粒,无论它处于什么样的环境之中,无论它具有什么样的本性,相互吸引的力量这一性质是一定具有的。因此,我们可以无时无刻不在形状各异的物体上观察到这一性质所起到的作用。“比如,树上掉下来的苹果、坍塌下来的桥梁、结成块的土壤、潮汐现象、 分点岁差 现象、行星运行的轨道以及轨道的摄动、大气的存在、太阳散发出的热量、天体引力能够辐射到的所有区域,甚至包括我们居住的房屋、使用的家具的形状,我们日常生活所需,乃至我们人类的存在,这一切都取决于物体的这一基本性质。”英国物理学家劳治教授通过这些日常例子形象阐述了万有引力的作用。任意一个物体,组成它的随意两个微粒之间都存在相互吸引的力量,并且无论在什么时候、在什么条件下,两个微粒之间的相互吸引力都不会消失。相互吸引力只会因为两个微粒之间距离的增大而逐渐减弱。
在天文学中指以春分点(或秋分点)为参考观测到的回归年与恒星年的时间差。