引力大不大

“如果我们不是每时每刻都看到物体在坠落，那么它对于我们来讲就成为一种很特别的现象。”著名的法国天文学家阿拉哥是这么说的。习惯让我们对地球表面上所有物体的现象，看成是非常自然而且很普通的现象。可是有的人对我们说，物体彼此之间同样也有着互相吸引的力，这样我们就不是那么相信了。因为在平常的生活中，我们没看到过类似这样的事情。

那么，为什么万有引力定律不会在我们的周围环境里时常表现出来呢？为什么我们没见到桌子、西瓜、人体相互吸引呢？这里的原因就是对于小的物体来说，吸引力太小了。让我们举例说明。有两个人中间隔2米站立着。这个时候他们是相互具有吸引力的，可是两人之间的吸引力是很小的，对于中等体重的人来说，这时的吸引力还达不到1/100毫克的重量。也就是说，两人彼此的吸引力等于一个1/100 000克的砝码放在天平上的力量。这么小的重量只有在科学实验室之内最敏捷的天平上才能观察出来！这样的引力肯定不能让我们移动位置，我们的脚和地板之间所产生的摩擦力阻止着我们移动。比如说让我们在木质的地板上移动位置（脚和木质地板之间所产生的摩擦力等于身体自重的30%），最少需要用20千克的力量。和这个力相比较来说，1/100毫克的吸引力简直是太小了。因为1毫克是1克的1/1 000，1克又是1千克的1/1 000，所以1/100毫克只是等于那个能让我们移动位置的力量的1/1 000 000 000的一半！这么说，在通常的条件之下，我们一点儿也感觉不到地球表面上各类物体之间产生着互相吸引的作用，这有什么奇怪的呢？

要是没有摩擦就不一样了，这时就连最渺小的吸引力也能让物体之间互相吸引。不过在1/100毫克的吸引力下，两人拉近的速度应当是很小的。能计算出来，在没有摩擦的情况下，相互间隔2米站着的两个人，在第一个小时会彼此相向移动3厘米；在第二个小时，他们就会继续接近9厘米，第三个小时会再次接近15厘米。他们运动的速度会越来越快，但是要两人紧密地站在一起，最少要经过5个小时。

地球表面上的各种物体之间的引力，在摩擦力没有阻碍作用的情况之下，也就是说在物体平衡作用的情况之下是能察觉出来的。挂在线上的重物是处在地球引力作用下的，所以那条线会竖直向下。但这个重的物体的跟前要是有个庞大的物体能把这个重的物体吸引到自己的方向，如此一来，这条线就要稍稍偏离竖直的方向，反而是趋向地球吸引力和另外的物体微小的吸引力的合力方向。在山的附近铅制的锤子会偏离竖直线，这样的现象最初是在1775年监测到的。那个时候在同一座山的两旁，测定铅质锤子的去向和所指方向星空的极的方向之间的角度，发现两旁的角度是不同的。之后又采用具有特殊装置的天平把地球表面上的各式各样的物体之间所具有的引力做了更为完美的实验，这样才准确地把万有引力测定到了。

在质量不大的物体之间，引力是非常小的。质量增大的时候，引力是跟质量的乘积成正比例的。但是有许多人常常夸大这个力。曾经有一位科学家，他不是物理学家而是动物学家，试图说服我，说那常常在海上看见的船之间的相互引力，也是万有引力的结果！不难计算出，万有引力在这里是一点关系也没有的：两艘各自重25 000吨的大轮船，在相距100米的时候，相互吸引的力只有400克。这种力量是不能使轮船在水上做哪怕一点儿的位移。轮船之间的这种谜一样的引力的真正原因，以后在我们讲流体特性那一章里面再讲。

对质量不大的物体来说是非常小的引力，在庞大的天体之间引力却变得非常大了，甚至是那颗离我们非常远的行星——海王星，它几乎是在太阳系的边上慢慢地绕转着的，也能使我们地球受到1 800万吨的引力！虽然太阳离我们远得不可思议，可是也只是由于太阳的引力，才使地球能够维持在自己的轨道上（图43）。假如太阳的引力由于某种原因消失了，那我们的地球就要沿着轨道的一条切线飞入无边无际的宇宙空间去，永远也不会回来了。

图43　太阳的引力把地球E的路线变成曲线。由于惯性，地球则迅速沿着切线ER驶去。