為何大自然偏愛平方反比定律?

時間 2023-09-11 15:02:30

1樓:艾伯史密斯

或許這和我們宇宙空間是三維的有關,這些物理量都是在三維空間中傳播。

在物理學中,萬有引力定律和庫侖定律,描述力的強度都是和距離平方成反比,這其中肯定有著更深刻的原理。

我們假設乙個點光源,在真空中朝四周發出一道球面光,球面上擁有數以億計的光子,這些光子以光源為中心擴散,半徑為r時,球面面積a=4πr^2。

於是隨著球面的擴散,球面上光子的密度,就和半徑的平方成正比。

這個思想也可以用於平方反比定律,在物理學中,如果乙個物理量的強度分布,與空間距離密切相關,並在擴散時保持能量的總量不變,那麼這個物理量的強度,一般會偏愛於平方反比定律。

場”是描述基本力的數學化模型,萬有引力中有引力場,電磁力中有電磁場,乙個點質量或者點電荷,在周圍激發的“力場”,會在空間中擴散,就如光子的擴散一樣。

場距離“場源”越遠,擴散形成的面積越大,面積大小和距離平方成正比,密度和麵積成反比,於是強度就和距離平方成反比。

這是三維空間中,球體面積公式決定的,自然界中的事物對球有著特殊的愛好,比如天體趨向於球體,基本粒子的模型也是球體,或許這正是大自然偏愛平方反比定律的原因。

但是大自然並非只看好平方反比定律,也有很多定律以其他的形式呈現,比如胡克定律和距離的平方成正比,天文學中的潮汐力和距離的三次方成反比,兩個點電荷對第三個點電荷的疊加作用,也是和距離三次方成反比的。

2樓:舞弦花姨

也許這與我們的宇宙是三維的,這些物理量在三維空間中傳播這一事實有關。

3樓:哇塞塞影視剪輯

因為我們現在大多數都處於三維空間。三維空間都是由粒子組成的。而粒子的模型也是球體。所以大自然偏愛平方反比定律。

4樓:祥子的好心情

因為物質具有質點與場的二象性,因此,當物理現象是通過場的形式產生出來的時候,對那個現象的數學描述就不可避免地會涉及到與球形面積相關的計算,因而也就不可避免地要用到平方反比定律。

5樓:匿名使用者

這是球面公式的必然結果。某曾在2023年4月9日和11日把與此相關的教研**投給某師大的大學物理但無音信。

大自然為何偏好平方反比定律?引力和庫倫力均是如此

6樓:虎哥叨娛樂

物質具有質點和場的二象性,如果要**的物理現象中,也存在場的形式。而場通常指的是乙個空間場,更多見的是球形場。球形球面面積公式為s=4πr^2。

7樓:今天2g**

大自然的定律是經過假設和實驗才下結論的,就像引力和庫倫力的剛好與平方反比有關,或許正說明我們的宇宙空間是三維的。

8樓:鹿凵小童鞋

這是因為平方反比定律是大自然的一種基本定律,在很多方面都是可以被證實的,尹力和庫侖力是永久存在的兩種力,是相互作用產生的。

9樓:鹿凵雙子座

這是因為平方反比定律在自然界很多地方都被證實了,說明這個定律是切合實際的乙個理論。引力和庫侖力也是自然界中本身存在的兩種力,也是適用於其他方面的。

10樓:顆顆糖果在路上

因為平方反比定律是物理學中的基礎定律,如果不遵循平方反比定律的話,那麼整個物理學可以說都是不成立的。

大自然偏好平方反比定律,引力和庫倫力是什麼?

11樓:zhong紫雨月悅

平方反比定律指的是物體或者粒子的強度,與距離的平方呈線性衰減,為了證明庫倫力和萬有引力嚴格遵循平方反比定律,實驗科學家花了不少心血;萬有引力非常微弱,使得萬有引力的測量非常困難,但是庫倫力很容易測量,目前科學家對庫侖力指數的測量精度,已經達到了2±10^-10。

12樓:科學知識萬能俠

引力指的是兩個物體之間的吸引力,庫侖力是指粒子在磁場產生轉向的力,我覺得這兩個力都是很奇怪的存在。

13樓:宣美情感匯

因為這一切都得益於宇宙空間是三維的,或者說電磁相互作用和萬有引力在三維空間中傳播 。

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