《以文化的名义说海洋》95说:海水物语之五:潮汐-万有引力的实证
作者:李明春 来源:海洋文化教育研究中心 访问:214 日期: 2022-11-11

潮汐:万有引力的实证

 "水是地球的霸主",对于这一说法也许人们会质疑。
但事实胜于雄辩,赫胥黎《天演论》向人类揭示了这样一个真理,地球上的一切都是在动中之动的运动中完成的,可以认为海水是地球上最大的物质,最大的水体,在引力的作用下形成了潮汐,可以说是万有引力定律的实证。

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海洋覆盖了地球表面积的71%,海水是地球的水之源。海洋之水蒸发成雨水,雨落地球为淡水,淡水汇流成河水,河水泛滥成洪水,洪水渗透地层成地下水,淡水低温凝结固化储存于南北极,维系着地球上水资源的平衡。如此往复循环演绎了地球之水的神奇,沉淀和传承了水文化,演进了水文明。

海气相互作用的自然的完美组合成就了大气圈,而动中之动,如此往复,成就了海洋是生命的摇篮,成就了水的地球霸主地位。

这一切归于以月球为主的引力作用所形成海洋潮汐的功劳。  
万有引力,是指牛顿普适的万有引力定律,该定律简要表述如下:
任何两个质点都存在通过其连心线方向上的相互吸引的力,该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比,与两物体的化学组成和其间介质种类无关。
由此,产生了万有引力定律。
中文名:万有引力定律;外文名Law of universal gravitation;别名:Newton's Law of Gravity。
表达式:F=(G×M1×M2)/R2;提出者;艾萨克·牛顿。
问题是,万有引力从哪儿来?
为什么历经百年,广义相对论依然屹立不倒?!
近年来,对万有引力定律有人提出新论,引起不小的学界震动。在此我们无资格评论万有引力新论的是与非,只能依据万有引力定律进行一点浅薄的讨论佐证于该文的需要。
对于万有引力,不妨假设检验牛顿的猜想:
地球与太阳之间的吸引力与地球对周围物体的引力可能是同一种力,遵循相同的规律。
猜想的依据:
(1)、行星与太阳之间的引力使行星不能飞离太阳,物体与地球之间的引力使物体不能离开地球;(2)、在离地面很高的距离里,都不会发现重力有明显的减弱,那么这个力必然延伸到很远的地方。
检验的思想:
如果猜想正确,月球在轨道上运动的向心加速度与地面重力加速度的比值,应该等于地球半径平方与月球轨道半径平方之比。
检验的结果:
地面物体所受地球的引力,与月球所受地球的引力是同一种力。
推理依据假设:检验万有引力内部公式力学应用存在问题演化过程,借助牛顿的万有引力定律广义相对论参考文献TA说。

推理依据:伽利略在1632年实际上已经提出离心力和向心力的初步想法,布里阿德在1645年提出了引力平方比关系的思想。牛顿在1665~1666年的手稿中,用自己的方式证明了离心力定律,但向心力这个词首先出现在《论运动》的第一个手稿中。一般人认为离心力定律是惠更斯在1673年发表的《摆钟》一书中提出来的。根据1684年8—10月的《论回转物体的运动》一文手稿中,牛顿可能在这个手稿中第一次提出向心力及其定义。

万有引力与相作用的物体的质量乘积成正比,是发现引力平方反比定律过渡到发现万有引力定律的必要阶段。
牛顿从1665年至1685年,用了整整20年时间,才沿着离心力一一向心力一一重力一一万有引力概念的演化顺序,终于提出“万有引力”这个概念和词汇。·牛顿在《自然哲学的数学原理》第三卷中这样写道:“最后,如果由实验和天文学观测,普遍显示出地球周围的一切天体被地球重力所吸引,并且其重力与它们各自含有的物质之量成比例,则月球同样按照物质之量被地球重力所吸引。另一方面,它显示出,我们的海洋被月球重力所吸引,并且一切行星相互被重力所吸引,彗星同样被太阳的重力所吸引。
由于这个规则,我们必须普遍承认,一切物体,不论是什么,都被赋与了相互的引力,(gravitation)的原理。因为根据这个表象所得出的一切物体的万有引力(universal gravitation)的论证……”
牛顿在1665年—1666年间只用离心力定律和开普勒第三定律,因而只能证明圆轨道上的而不是椭圆轨道上的引力平方反比关系。在1679年,他知道运用开普勒第二定律,但是在证明方法上没有突破,仍停留在1665年—1666年的水平。 
1684年1月,哈雷、雷恩、胡克和牛顿都能够证明圆轨道上的引力平方反比关系,都已经知道椭圆轨道上遵守引力平方反比关系,但是最后可能只有牛顿才根据开普勒第三定律、从离心力定律演化出的向心力定律和数学上的极限概念或微积分概念,才用几何法证明了这个难题。
万有引力的科学讨论将会继续深入进行下去是科学进步的必然,科学验证或许还将会继续是科学发展的使命。但万有引力对海洋的作用后所产生的自然潮汐现象来说,是毋庸置疑的存在的佐证。