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表面上我们在玩弹珠,实际上我们在探索宇宙 | 正经玩

中科院物理所

中科院物理所官方账号。爱上物理,改变世界。8小时前

小时候玩过弹珠的请扣一

玩过三维弹球的请扣二

但是大家有没有想过

这其中其实另有乾坤

实验器材

所标杯、钢珠(任意球体)、桌布、圆形镂空板

实验过程

首先将桌布盖到镂空板上

然后在中间放一些钢珠

使中间凹陷

此时一颗钢珠路过

此时两只钢珠路过

什么?

这难道就是光都无法逃逸的“黑洞”吗?

真·双子座

不要回答!

不要回答!

不要回答!

引力透镜

原理解说

早在1687年,牛顿在其《自然哲学的数学原理》中便提出了万有引力定律,解释了天体的运动。

在高中我们就学习过万有引力公式。

两个物体之间的吸引力正比于两个物体的质量,反比于二者距离的平方。在万有引力的作用下,形成了丰富多彩的天体运动。

在本次实验中,我们使用桌布模拟物体之间的吸引力。因为重物会使桌布凹陷,将钢珠放在凹陷的桌布上时,重力分量会使钢珠向下滚。于是两个物体就会因为桌布的形变而相互靠近,这就模拟了重物之间的吸引力。或者说,这是不是有点像质量导致时空弯曲呢(激动)。但是小编需要提醒大家,桌布和引力完全不沾边,本实验只能在玩一玩的程度上说明问题哦。

在搭好了实验器材后,我们便可以来探索宇宙了。如果我们将中心的质量看做恒星,外围的质量看做行星的话。当行星速度不大,被束缚在恒星的引力场中,就会因为能量的逐渐减少而坠向恒星。

图片来源

如果宇宙中有两个天体,它们就会先绕着对方旋转,最后因为能量的减小而合并。

图片来源

如果宇宙中有三个天体,那运动就变成了不可解的三体问题。

图片来源

如果物体速度足够快可以逃离大质量天体的引力场,那么物体的运动路径就会因为通过了引力场而弯折。特别的,光在经过大质量天体附近时也会弯曲,就好像经过透镜一般,人们把光的这种现象称为引力透镜效应。尽管有人尝试过使用牛顿力学解释此现象,但直到爱因斯坦使用广义相对论才给出了正确解释,引力透镜现象便作为广义相对论正确的证据具有非常重要的地位。随着理论和技术的发展,引力透镜在现代天文学中也发挥着独一无二的作用。

图片来源

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