什么是平方反比定律 平方反比定律介绍

Posted 2023-04-06

参考技术A 1、平方反比定律是一个物理学定律，又称反平方定律、逆平方律、反平方律；如果任何一个物理定律中，某种物理量的分布或强度，会按照距离源的远近的平方反比而下降，那么这个定律就可以称为是一个平方反比定律。

2、平方反比定律指物体或粒子的作用强度，随距离的平方而线性衰减，即作用力与距离平方成反比关系。例如天体之间的万有引力，电荷之间的库仑力，或灯泡的照度都是随着距离的平方线性衰减。

引力为何与距离的平方成反比？平方反比有何特殊意义？

　　引力与距离呈平方反比定律，或许正说明我们的宇宙空间是三维的。

　　物理学中有四种基本力，其中强力和弱力只在微观尺度有效，电磁力和万有引力的作用范围是无限的，而且电磁力和万有引力都满足平方反比定律，实现生活中还有很多物理现象满足这一规律，比如灯泡的光照强度也是和距离平方成反比。

　　

　　平方反比定律指的是物体或者粒子的强度，与距离的平方呈线性衰减，为了证明库伦力和万有引力严格遵循平方反比定律，实验科学家花了不少心血；万有引力非常微弱，使得万有引力的测量非常困难，但是库伦力很容易测量，目前科学家对库仑力指数的测量精度，已经达到了2±10^-10。

　　

　　假如电磁相互作用不严格遵循平方反比定律，那么光子的静止质量将不严格为零，真空中的光速也将不固定，电荷也将不守恒，这会使得现有的整个物理学大厦坍塌，所以平方反比定律对于物理学来说非常重要。

　　电磁力和万有引力在形式上的这种相似性，是否存在更本质的原因，目前还有待人们去探寻，我们不妨从空间维度出发，来简单探讨下平方反比定律。

　　首先，电磁力和万有引力都可以用“场”来描述，分别叫做电磁场和引力场，场是物质的一种，它真实存在，而且有能量有动量，这是物理学中一个非常重要的概念，一旦离开了场，我们会发现很多物理问题变得棘手。

　　

　　比如做加速运动的电荷会辐射电磁波，从而使自身受到一个阻尼力，这个力就没有反作用力；还有假如太阳发生超新星爆炸，地球要8分钟后才受影响，那么在这8分钟之内，地球受到的引力也没有反作用力，而且动量守恒定律也将被破坏。如果其中引入电磁场施加了反作用力，以及引力场带走了动量，那么这两个问题就能轻松得到解决。

　　有了场的概念，我们再来看平方反比定律就容易很多，一个点质量激发的引力场是向四周扩散的，无论扩散多远，场的矢量加起来都应该和初始时一致，因为场是物质，在电磁场中就对应高斯定律（磁场∮BdA=0，电场∮EdA=q/ε）。

　　

　　我们把场想象成一个点光源，并且向三维空间中发射光子，距离发散点的半径为r时，发散面的面积为A=4πr^2，于是光子的扩散密度和距离平方呈反比，这或许就是平方反比的物理意义。

　　这一切都得益于我们宇宙空间是三维的，或者说电磁相互作用和万有引力在三维空间中传播，这个定律其实也可以利用数学推广到任意维度N，在N维度扩展的场强强度，与r^（N-1）呈反比。

　　

　　所以大自然偏好平方反比定律是有着深刻原因的，至于强力和弱力，由于只在微观尺度有效，而且形式更为复杂，在超弦理论中描述还有七个维度蜷缩在微观世界，这之间是否存在联系谁也说不清楚。

参考技术A 与距离的平方成反比与速度的平方同属于一种熵，单位焦耳，地球引力方向是36O℃的方向，因此是万有引力与距离的平方成反比！即oA=oA（oB）=oBxoB，也就是万有引力与距离平方成反比同质能方程、动能方程、加速度同属于一种原理！ 参考技术B 因为距离的大小时时刻刻都会限制物体的吸引的，效果很强，所以成平方关系，特殊意义就是对于物理理论有促进作用 参考技术C 因为所有的力都是矢量，也就意味着力有大小还有方向，根据伯特兰定理，引力会随着距离的增加而减弱，所以引力与距离的平方成反比，平方反比和真实的引力强度并没有直接的关联性，也并没有任何的特殊意义。 参考技术D 平方反比定律指的是物体或者粒子的强度,与距离的平方成线性衰减,为了证明库伦力和万有引力严格遵循平方反比定律,实验科学家花了不少心血;万有引力非常微弱,使得万有引力的测量非常困难,但是库伦力很容易测量,目前科学家对库仑力指数的测量精度,已经达到了2±10^-10。