万有引力常数G,是有理数还是无理数?为什么?

作者&投稿:蔺从 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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在万有引力定律中,对于相隔一定距离的两个物体,它们之间的引力大小正比于它们质量的乘积,比例系数被称为万有引力常数(G)。根据目前最为精确的测量,万有引力常数为6.67408×10^-11 m^3/kg/s^2,相对标准不确定度为46 ppm(百万分之四十六)。鉴于万有引力常数是一个小数,那么,它究竟是有理数还是无理数呢?

事实上,万有引力常数并非真正意义上的常数,它可以是一个有理数,也可以是一个无理数。原因在于万有引力常数是有量纲的,它的大小会随着单位制的变化而改变,可以变成任意数值。

在国际单位制下,万有引力常数与米、千克和秒有关,而这些单位都是人为定义的。1米有多长与光速有关,而光速是物理学家根据此前的光速测量值而定义的。1千克有多重与普朗克常数有关,而普朗克常数也根据测量值被定义成一个确切数值。1秒的长度定义基于铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁时所辐射电磁波的周期。在这种情况下,无论如何测量万有引力常数,都无法知晓它究竟是有理数还是无理数。

另一方面,在普朗克单位制下,万有引力常数的量纲变为1。此时,万有引力常数是一个有理数。无量纲化的好处是让物理学公式变得简单,便于运算。

虽然我们一直把万有引力常数视作一个物理学常数,但有理论表明,万有引力常数会随着时间的推移而改变。根据狄拉克的大数假说,万有引力常数与宇宙的年龄成反比,这意味着随着宇宙的演化,万有引力常数会变得越来越小。不过,目前对遥远宇宙(也就是早期宇宙)的测量表明,万有引力常数似乎没有发生变化。

在物理学常数中,也只有无量纲的常数才是真正意义上的常数,谈论它们的有理性才是有意义的。例如,精细结构常数

通过日全食证实广义相对论的爱丁顿认为,精细结构常数是一个有理数,它等于137的倒数。但通过实验表明,精细结构常数等于比137大一点的数的倒数。

在数学中,数学家能够通过严格的逻辑来证明圆周率(π)、自然常数(e)都是无理数。但迄今为止,物理学家无法通过类似的方法来证明一个物理常数是不是无理数。物理学家知道它们数值的唯一方法是通过实验进行测量,而测量是有误差的。

总之,我们不知道万有引力常数以及其他物理常数到底是有理数还是无理数。任何具有非零误差边界的数都可以用有理数近似,而且我们可能永远无法从第一原理中推导出物理常数。



对于G其实是一个无理数,万有引力是相对于地球的引力而言,而由于地球上每一个地方的引力不是相同的,这就导致了G的不同,所以可以说G其实是一个无理数。

万有引力常数是无理数,因为万有引力常数是物质间相互作用力的因子,是无限不循环小数,所以是无理数

无理数,因为小数点后面的数字不会断了,并且在不断的延伸和发展,没有出现停下来的情况。


引力常量G是多少
卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律,并测定出引力常量G的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。卡文迪许测定的G值为6.754×10-11,现在公认的G值为6.67×10-11。需要注意的是,这个引力常量是有单位的:它的单位应该是乘以两个质量的单位千克,再除以距离的单位m的...

万有引力常量是什么呢?
万有引力常量G的准确值计算公式为:G= rV^2\/M,其中,M是母星质量,V为行星或卫星的线速度,r为行星或卫星的轨道半径。注意:牛顿发现了万有引力定律,但引力常量G这个数值是多少,连他本人也不知道。按说只要测出两个物体的质量,测出两个物体间距离,再测出物体间的引力,代入万有引力定律,就...

万有引力的公式中G是什么
- F 表示两个物体之间的引力。- G 是万有引力常数,其数值为 6.67 × 10^-11 N·m^2\/kg^2。- M1 是物体1的质量。- M2 是物体2的质量。- R 是两个物体之间的距离。2. 在上述公式中,G 的数值是常数,代表宇宙中所有物体之间引力的基本强度。3. 万有引力常数 G 的数值为 6.67 ×...

万有引力常数是什么?
万有引力常数是G=6.67×10-11 N·m2 \/kg2。两个可看作质点的物体之间的万有引力,可以用以下公式计算:F=G×m1×m2\/r^2,即 万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。其中G代表引力常量,其值约为6.67×10的负11次方单位 N·m2 \/kg2。相关内容:万有引力是任意两个...

重力常数g是多少
该参数是9.8N\/kg。重力常数g=9.8N\/kg,是重力与质量的比值,在粗略计算时,通常还取10N\/kg,表示质量1千克的物体所受的重力为9.8牛顿。重力常数又称万有引力常数,即万有引力定律中表示引力与两物体质量、距离关系公式中的系数。万有引力常量是自然界中少数几个最重要的物理常量之一。

G: 万有引力常量单位为什么是N·m^2\/kg^2(牛顿平方米每二次方千克...
嗯,万有引力公式:F=G*[(Mm)\\R^2],G是万有引力常量,F代表万有引力,单位牛顿,M和m是两物体质量。单位千克,R是物体间(质量中心)距离,单位米。这样推算出来G的单位。

引力常数是多少
G=6.67×10^-11N·m²\/kg²。目前公认的结果是卡文迪许测定的G值为6.754×10^-11N·m²\/kg²。目前推荐的标准为G=6.67259×10^-11N·m²\/kg²,通常取G=6.67×10^-11N·m²\/kg²。需要注意的是,这个引力常量是有单位的:它的单位应该是N...

万有引力定律的公式 单位都分别是什么?
1、万有引力定律的公式:其中,(1)F:两个物体之间的引力 (2)G:万有引力常量 (3)m1:物体1的质量 (4)m2:物体2的质量 (5)r:两个物体之间的距离(大小)(r表示径向矢量)2、依照国际单位制,F的单位为牛顿(N),m1和m2的单位为千克(Kg),r 的单位为米(m),常数 G 近似...

高一物理,比例系数G具体指什么?对于不同中心天体也都是常数吗?
比例系数G就是指万有引力常量,对于不同中心天体都是常数,值都一样。在牛顿的引力推理中,是用包含k的常量对太阳与行星之间引力进行推理的,后又扩展到宇宙万物之间才得到了万有引力定律,既然是能够扩展到宇宙万物之间得到的结论对于任何天体都是适用的。G的值又是卡文迪许在实验室中通过铅球之间的...

物理黄金代换公式
该学科中的黄金代换公式是GM=gR*2的乘方。物理中的黄金代换公式是GM=gR*2的乘方,其中G是万有引力常数,M是天体质量,g是天体表面重力加速度,R是天体半径。该公式是牛顿的万有引力公式推导得出的,它适用于不自转或自转很慢的天体。在天体表面,物体受到的重力大小等于天体对物体的万有引力大小。需...

休宁县19399754843: 万有引力常数的意义(万有引力常数)
恭泻复方: 1、万有引力常数通常表示为G,是引力作用的基本常数,表征两个物体之间的引力作用的强度,牛顿万有引力常数的公式是 F=GMm/r^2.2、这个公式也是测量引力常数时...

休宁县19399754843: 万有引力的常数是什么? -
恭泻复方: 万有引力指两个有质量的物体之间的吸引力,大小F正比于m1*m2/r^2,要完全确定力与质量、距离的关系,还涉及到一个系数,即F=G*m1*m2/r^2,其中G就是万有引力常数,大小约为G=6.67*10^(-11),单位是N*m^2/kg^2

休宁县19399754843: 在万有引力公式中的G到底是指什么?? -
恭泻复方: 一个常数,卡文迪许通过实验测得,俗称万有引力常量.

休宁县19399754843: 万有引力常数G是定值吗?为什么? -
恭泻复方: 万有引力常数(记作 G ),是一个包含在对有质量的物体间的万有引力的计算中的实验物理常数.它出现在牛顿的万有引力定律和爱因斯坦的广义相对论中.也称作重力常数或牛顿常数.不应将其与小写的 g 混淆,后者是局部引力场(等于局...

休宁县19399754843: 物理中G,g有什么区别 -
恭泻复方: G指的是万有引力常量,数值是G=6.67x10-11 N·m2 /kg2 g指的是重力加速度,数值时9.8m/s2.

休宁县19399754843: 万有引力计算公式的g等于多少? -
恭泻复方: 物理上的万有引力常数G=6.67259*10^-11(牛·米^2)/(千克^2).两个可看作质点的物体之间的万有引力,可以用以下公式计算:F=G·m1·m2/r^2,即万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方.其中G代表引力常量,其值约为6.67*10^(-11 )单位 N·㎡ /kg^2.是英国物理学家、化学家亨利·卡文迪许通过扭秤实验测得.

休宁县19399754843: 万有引力中的G是不是永远不变的? -
恭泻复方: 万有引力常数 (gravitational constant) G =6.672x10-11 N·m2/kg2 .它既然叫常数那它就有常数的性质:常数就是数值不会发生改变的数,是恒定不变的 .因此只要万有引力能用的地方它就恒定不变.我们的卫星,用的就是万有引力,地球绕太阳用的是万有引力,恒星间的运动也是万有引力,所以它不可能仅在地球表面上用.

休宁县19399754843: 万有引力常数g是多少 -
恭泻复方: 万有引力常数g是多少 .9.8米每二次方秒是地球表面重力加速度 和万有引力常数不同 而且随距离地心距离的变化,你们说的重力加速度也是变化的 ,不要瞎说. 你问的万有引力常数是卡文迪许测出的.卡文迪许测定的G值为6.754*10^-11,现在公认的G值为6.67*10^-11.需要注意的是,这个引力常量是有单位的:它的单位应该是乘以两个质量的单位千克,再除以距离的单位m的平方后,得到力的单位牛顿,故应为N·m^2/kg^2.

休宁县19399754843: 引力常量的测定为什么证明了万有引力的存在 -
恭泻复方: 很简单的,当时卡文迪许测量引力常量G的时候,就是用万有引力公式计算的,也就是先假设它存在,去测量G,如果真是常数的,它的确存在,如果,G不是常数,说明万有引力存在问题!

休宁县19399754843: 万有引力常量G的物理意义 -
恭泻复方:[答案] 测定的G值为6.754*10^-11,现在公认的G值为6.67*10^-11.需要注意的是,这个引力常量是有单位的:它的单位应该是乘以两个质量的单位千克,再除以距离的单位m的平方后,得到力的单位牛顿,故应为N·m^2/kg^2.

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