世间万物皆有引力

为什么苹果从树上往下掉，而不飞向高处？为什么瀑布“飞流直下”，而不“飞上九天”？为什么人跳起来后会回落到地上？为什么海洋会有潮起潮落？为什么地球和其他行星在太空中像钟表一样规律而准确地运行，却没有掉下来？……

这些现象背后的奥秘是什么？是什么神秘的力量在支配着它们呢？

艾萨克·牛顿是英国著名的物理学家、数学家，著有《自然哲学的数学原理》《光学》等。

万有引力的发现

牛顿在1687年的《自然哲学的数学原理》中写道：“任何两个物体之间都存在相互作用的引力，引力的大小和两个物体质量的乘积成正比，与两个物体之间距离的平方成反比。”

宇宙中任何两个物体，无论是庞大的恒星天体，还是微小的尘埃颗粒，只要有质量，哪怕“轻如鸿毛”，都会产生相互作用的引力。引力的大小只跟物体的质量和物体之间的距离有关与物体的成分、形状、体积和颜色等没有关系。在距离不变的情况下，物体的质量越大，引力越大；物体的质量越小，引力越小。同样，如果质量不变，那么两个物体之间的距离越近，引力越大；距离越远，引力越小。

引力是宇宙间一种最基本的自然力，太阳就是用引力把八颗行星和数以亿计的小天体“笼络”在它的周围，使它们像钟表一样准确、有序地运行。

地球也用引力“拽住”月球，把它约束在约38万千米的地方，让它时刻相伴，围绕着地球旋转。

引力≠重力

地球表面上的每一个物体都会受到地球引力的影响，人们把这个引力叫作重力，也就是我们平时所说的物体的重量。物体的重量应该用“牛顿”或者“牛”表示，而不是用千克、克或者公斤表示，例如，这个箱子重500牛。

不过，由于地球自转，重力与引力并不相等。因为当地球自转时，地球上的物体也跟着转，这时物体就会受到一个向外的离心力，就如同坐旋转木马一样。当木马快速旋转时，人们会有一种要被“甩出去”的感觉，而且坐得越靠外，这种感觉越明显。为了不被“甩出去”，就需要一个往里“拉”的力来抵抗离心力，这个“拉”力就叫作向心力。

地球的向心力是由引力提供的，是地球引力的一部分，所以地球的引力就等于重力加上向心力。

同一个物体，在地球上不同的地方，所受到的向心力的大小不一样，重力大小也就不一样。赤道上的向心力最大，重力最小；往南北两极方向，向心力逐渐减小，重力慢慢变大；到了南北两个极点上，向心力等于零，此时的重力最大，等于引力。

由于地球的向心力很微小，大约只占地球引力的0.345%，所以人们认为物体在地球表面的重力近似等于它的引力。

在地球引力的牵引下，地球表面或附近的所有物体都会有向着地心方向运动的趋势。苹果落地、水向低处流、石头滚下山等现象，都是由于受到了地球引力的作用。

物体的质量与引力

万有引力是物体间相互作用的力，地球吸引苹果同样苹果也会吸引地球，可为什么我们只看到苹果往地上掉呢？

事实上，苹果的引力也在时刻吸引着地球，“拼命”地把地球往它身上拉。但与地球60万亿亿吨的质量相比，苹果的质量实在太微不足道了。苹果与地球的较量就如同蚂蚁与大象拔河一样，地球纹丝不动，苹果却被硬生生地拉过去了。

既然这样，地球表面的物体为什么没有因为引力而贴到一起呢？

这是因为地球表面物体之间的引力都很小。比如，两个直径均为1米，质量均为4吨的铁球，它们之间的引力只有0.001067牛左右，相当于0.109克的力，约等于两滴水的重量。这么一丁点儿力，怎么能让两个铁球移动并贴到一起呢？

万有引力是17世纪自然科学最伟大的发现之一。万有引力无处不在，与我们每个人都息息相关。它不仅塑造了宇宙的形貌与秩序，而且支配着天体运动。地球的引力创造和改变着自身形态，塑造了海洋、高山、峡谷、丘陵、沟壑、平原等地形地貌，也影响着地球生命的演化和发展。