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第3章 “引力”与质量

鲁学智继续说道:还有,就是科学已证明,物体之间的引力是极其微弱的,我们根本察觉不到它。例如,两个质量都是60千克的人,相距0.5米,他们之间的万有引力还不足百万分之一牛顿(这里的牛顿是力的单位),而一只蚂蚁拖动一根细草梗的力竟是这个引力的1000倍!再例如两个直径为1米的铁球,紧靠在一起时,引力也只相当于0.03克的一小滴水的重量。

慧月问道:什么是克?鲁学智解释道:克与我们通常用到的斤和两是一个意思,都是用来衡量物体重量的单位。50克为一两,500克为一斤,一千克为一公斤合两斤,一千公斤称为一吨。

鲁学智接着说道:但是,在宇宙中,由于星球的质量很大,万有引力就起着决定性的作用。在星球中质量相对较小的地球,对其它比它更小的物体的万有引力就具有了巨大的影响,如它把人类、各类动物、大气、水和所有地面上的物体都束缚在地球上,它使月球和人造地球卫星绕地球旋转而不能离去。

同时引力又是长程力,即引力是作用于整个宇宙空间的力。

慧月心中产生疑团,自言自语的说道:万有引力非常弱,又是长程力,这似乎有些矛盾?

慧日问鲁学智道:什么是物体的质量呢?

鲁学智说道:科学是这样解释质量的,任何物质都是由质量构成的,质量是物质的基本单元。我需要强调的是:质量是由什么构成的,科学并没有证明。怎么衡量质量的大小呢?我们通常的做法是用重量的多少来衡量,重力是由于地面附近的物体受到地球的引力而产生的,并通过天平和称的刻度指示值来表达质量的大小。如,人们每天要用称来看买的东西有多重,人们所买的东西质量越大,引力对它的作用也越大,于是,称所反映的重量也越大,重量的多少就反映了物体的质量的大小。从某种意义上说,质量和重量的概念是一致的。这也说明,引力与质量密切相关,即“引力”作用于质量是千真万确的事实。但是需要注意的是,因为地球在自转,除了在南极北极端点,在地球上任意一点的物体,其重力并不等于万有引力。此时可看作绕地球的向心力和重力合成万有引力。由于绕地球自转的向心力远小于重力,故一般就认为重力就略等于万有引力了,其实重力是略小于万有引力的,只有在南北极物体绕地球自转的向心力为零时,重力才等于万有引力。重力和万有引力的方向不同,重力是竖直向下,万有引力是指向地心,竖直向下和指向地心是不同的,不能混淆。

但有一点必须清楚,“引力产生于质量”与“引力作用于质量”是完全不同的两个概念。“引力”作用于质量是大家每天和每时每刻都能感受到的千真万确的事实,而“引力产生于质量”,只是一些科学家的推论,至今科学家们也没有找到任何有力的证据证明引力究竟是如何产生于质量的。

慧日说道:那为什么不刨开物体看一看找一找,不就明白了吗?鲁学智说道:目前科学家还没有办法刨开物体,看到最小的物体是什么样子。

慧日说道:物体如此复杂,俺慧日神通广大,俺就不信看不到最小的物体是什么样子?看它是究竟怎样产生了“引力”。慧日嘴里念着咒语,身体不断缩小,然后钻入地面不见了。慧日先看到上下堆砌的、像石头山一样凸凹不平的、一块连一块的大大小小的分子团构成的物体,身体再不断缩小,钻入这分子团构成的物体中,增大眼睛观看,看到这分子团物体之间是放大的缝隙,身体再不断缩小,钻入这缝隙,看到这物体是一个挨一个的大小不同的原子球,每一个球的周围好像有云雾缠绕着。慧日想继续变小,钻入球中看看,可怎样念咒,也不能继续变小了。无奈,慧日变出一根金钢针,用力向两个球中间插去,忽然电光闪烁,一声巨响,把金钢针嘣开,把慧日也嘣出,撞在后面的壁上。慧日看到金钢针已经扭曲变形,并且烧的面目全非,心想,这是什么东西,如此厉害,我还是另想办法吧。俺不信,一定有办法能闹明白。慧日钻出地面,显出原形。

慧日向慧月和鲁学智讲述了钻入物质内部看到的情景,鲁学智说道:你看到的应该是由原子组成的分子。我们在现实世界看到的物质,绝大部分都是由分子团和分子链构成的。鲁学智说着,用手指着周围的东西,又指着窗外,说道:你们看,这些书、桌子、墙壁等等,外面的各类树、千姿百态的花草,以及远处的大山、脚下的土地,还包括千万种的各种动物和我们人自己,都是由分子团和分子链构成的。慧日问道:分子团、分子链与分子有什么区别?鲁学智说道:分子与分子互相连接,构成一个个分子链,分子链大大小小的各有不同,比如我们看到的各类花草和树木,以及各种动物,都是由分子连接构成的分子链。而分子团是由分子链堆积而成,比如书、桌子、墙壁,以及大山和土地。慧日和慧月听着,觉得这世界如此奇妙。慧月问道:流动的水也是分子构成的吗?鲁学智说道:是的,水也是由水分子构成的。水的分子结构是氢二氧,即水的分子是由,二个氢原子和一个氧原子构成的。慧日听着很新奇,问道:氢原子,氧原子,这是什么东西?鲁学智说道:我前面说道的分子就是由更小的原子构成的。科学家发现,世界上的原子大约有118种。科学家还将这些原子分类,并组成了化学元素表,按照质量的从小到大进行排列。如:最小的元素是氢,依次为氦、锂、铍、硼、碳、氮、氧等。不同的原子相互结合,构成了数不清楚的千千万万种各式各样的分子结构。

分子又有大分子和小分子的区别,而由原子组成的分子需要一定的结合能,大分子的结合能很弱,只需要较小的外力就很容易将其分割开,而小分子的结合能较强,就需要较大的外力才能将其分割开。由更小的微观粒子组成的原子需要很大的结合能,要将原子分解是需要巨大的能量的。到目前为止,靠我们人的自身的力量是不能将原子分解的,只能靠一些辅助手段将其分解。但原子分解后,会迅速形成新的原子。科学家认为,原子是不可再分解的。其实,分子也一样,分子分解成为原子后,不同的原子又会相互结合,形成新的分子,自然界似乎不允许原子单独存在。

慧日看到远处墙角地上摆放着一些砖石,他走过去,拿起一个石块,用力一掰,石头碎成了几块,说道:你们看,我把分子分开了。鲁学智微笑着说道:你分开的不是分子,只是分子团。分子团和分子链的结合力都不是很大,所以可以轻易的分开,但把它们分开后还是较小的分子团和分子链。但要把分子分开成为原子,就非常难了,而把原子分开就更加难了。你刚才变小钻入地面,用金钢针撬动的就是原子,原子的结合力很大,而且带电,所以把你嘣出了。慧日回想刚才的经历,现在意识到了原来那是带电的原子,深有体会地说道:原子的结合力确实厉害。

鲁学智说道:除了上面说的分子和原子外,科学家通过分析已经知道,原子是由原子核和电子构成的,原子核是由中子和质子构成的,中子和质子是由更小的夸克构成的,夸克是由更小的微观粒子构成的,这些微观粒子是由什么构成的和怎样构成的目前还不十分清楚。微观物质非常小,不但人的眼睛看不到,就是用现代最精密的仪器也无法看到。目前看到的最小的物体是一部分原子排列组成分子的结构,是通过放大百万倍才看到的。近代,科学家制造了从小到大的各类加速器,试图用一些物体产生高速后相互碰撞来发现微观物体的构造,其结果收效甚微。

慧日说道:看来我们需要另辟途径。慧月说道:我认为,我们的知识还远远不够,需要补充学习一定的知识,才能研究引力理论。慧日说道,你说的没错。

于是,慧日和慧月向鲁学智借了一摞介绍科学知识和实验的书,以及光盘,回到乾坤庙,一有空闲时间,便认真地学习和研究了起来。

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