两个铁球同时落地吗 两个铁球同时着地教学设计( 二 )


更加玄妙的是 , 就像吸铁石的磁力只对铁镍质物体起作用一样,这种预言中的引力也只对某种物体起作用,而对其他物体不起作用,也就是说,物体组成成分不同,引力就不一样 。这是因为 , 这种新的力能够与物质中的电磁能相互作用 。
电磁能和物质中所带的电荷有关 。假如两个原子质量相同,但是其中一个含有的质子较多而中子较少,就带有更多电荷;而另一个质子少而中子多,电荷也就较少,那么两个原子就具有不同的电磁能 。比如碳-14原子和氮-14原子,两者的质量基本相同 , 但前者含有6个质子和8个中子,而后者含有7个质子和7个中子,所以它们的电磁能有明显的差别 。普通的引力对这两个原子的作用是完全相同的,然而这种新的引力作用在它们上时 , 就会稍微有所不同 。
捕捉最微弱的引力
这种力是非常微弱的,那么有没有实验方法能够探测到它呢?就如同“振动的弦”目前无法看到一样,这种力小得也难以辨别出来 。
最直接的方式自然是拿两块质量相同,但成分不同的物体,排除其他干扰因素,让它们在相同的高度自由落下,观察它们在下落过程中是否出现了微小的差别 。然而在地球上,物体下落到地面的时间往往很短暂,即使确有这样的力,也难以观察到什么不同 。
幸好,我们可以把处于绕地轨道上的物体看成处于不断地绕地球的下落过程中的物体,只是这个过程非常漫长,比如月球就已经绕着地球运动了几十亿年 。因此,如果存在那种新的力 , 产生的微小差别会随着时间不断累积,最终增大到人们可以探测的级别 。
现在,科学家正在研制一种叫做“等效原理检验卫星”的装置,里面装有实验用的对比物体 , 他们准备把它发射到太空中,检测等效原理是否正确 。应该说,这种装置不论肯定或是否定了等效原理,都将对物理学产生深远影响 。如果装置证实了等效原理,那么弦论所预言的微弱的力并不存在,也许科学家应该抛弃“宇宙中无数个弦在振动”这样的理论;而如果装置发现了等效原理确实有漏洞,在更高的精度上失效了 , 那么弦论将获得证实,现代物理学也许又将迎来一次革命 。
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