引力的传播速度是光速吗?
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发布时间：2022-05-05 11:21
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热心网友
时间：2022-06-27 11:01
这个问题很有趣也很基本。可简单回答：在弱场背景下的引力波是按光速传播的。
「弱场」，即场强很弱的场。比如太阳系的引力场就是弱场，因为引力很弱；黑洞周围的引力场就是强场，因为引力很强。于是太阳系里引力的传播，就被称为弱场背景下的传播。而黑洞周围引力的传播，就不适用弱场的分析。
牛顿的万有引力公式不显含时间，所以牛顿引力是瞬间完成的，是一种「超距作用」。对此牛顿无法解释，故他从未对引力的起因提出过任何假设。在这一点上，万有引力定律和静电场的库仑定律很相似，都是表明一个「源」怎样产生一个「场」。给定一个「源」——质量或者电荷，就在周围的空间瞬间产生一个场——牛顿引力场或者静电场。而一旦「源」消失，周围的场也瞬间消失。牛顿引力场和静电场都不能脱离源而存在。在麦克斯韦之前，人们并不知道电场或者磁场是如何传播的。但库仑定律并不是电磁场的全部。于是等到麦克斯韦将库仑定律（对应高斯定律）、法拉第电磁感应定律、推广的安培定律等结合起来，得到了一个波动方程，人们才知道，电场和磁场都是以「波」的形式传播的，而且速度就是光速；最重要的是，电磁波可以脱离「源」而存在，而自由传播。
热心网友
时间：2022-06-27 11:01
引力（英语：Gravitation、Gravity），是指具有质量的物体之间加速靠近的趋势，其来源于物体自身质量对于时空的弯曲，而不是源于重力场间的相互拉扯。 因此，引力并不是我们常常理解的那种作用力，而是由时空弯曲形成。主要跟宇宙压力，宇宙速度，空间维度，磁场强度，物体结构有关。
任意两个物体或两个粒子间的与其质量乘积相关的吸引力。自然界中最普遍的力。简称引力，有时也称重力。在粒子物理学中则称引力相互作用和强力、弱力、电磁力合称4种基本相互作用。引力是其中最弱的一种，两个质子间的万有引力只有它们间的电磁力的1/（1.235*10的36次方），质子受地球的引力也只有它在一个不强的电场1000伏/米的电磁力的1/（9.761*10的9次方）。因此研究粒子间的作用或粒子在电子显微镜和加速器中运动时，都不考虑万有引力的作用。一般物体之间的引力也是很小的，例如两个直径为1米的铁球，紧靠在一起时，引力也只有1.11×10-3牛顿，相当于0.113克的一小滴水的重量。但地球的质量很大，这两个铁球分别受到4×104牛顿的地球引力。所以研究物体在地球引力场中的运动时，通常都不考虑周围其他物体的引力。天体如太阳和地球的质量都很大，乘积就更大，巨大的引力就能使庞然大物绕太阳转动。引力就成了支配天体运动的唯一的一种力，但是形成这种引力的原因并非是天体之间的拉扯，而是天体对于其周边时空的扭曲。恒星的形成，在高温状态下不弥散反而逐渐收缩，最后坍缩为白矮星、中子星和黑洞，是由于其质量极大造成时空扭曲，进而产生时空挤压的作用所造成，而非来自于自身重力，因此引力也是促使天体演化的重要因素。质量越大，对时空的扭曲也就越大，引力也就越大。
对为什么产生引力目前没有详细解释。近代物理（广义相对论）认为万有引力是由于时空弯曲而产生。众所周知，两点之间线段最短，这是在平面几何中的公理，这线段就是短程线。然而，在被弯曲的四维时空里，短程线也被弯曲了。因此受到引力作用，行星沿短程线向太阳靠近，由于质量巧合（包括速度巧合）的原因，又因为行星具有惯性（很多人理解成离心力，这是错的，离心力只是假象，宇宙中根本并不存在离心力，至少现在没有发现），从而周而复始的绕太阳按椭圆轨道公转。当质量不巧合时，会出现引力跳板现象，或撞向太阳。其中，构成天体系统的主要原因并不是引力，而是质量所引起的时空扭曲。
在地球上重力的吸引作用赋予物体重量并使它们向地面下落。此外，万有引力是太阳和地球等天体之所以存在的原因；没有万有引力天体将无法相互吸引形成天体系统，而我们所知的生命形式也将不会出现。万有引力同时也使地球和其他天体按照它们自身的轨道围绕太阳运转，月球按照自身的轨道围绕地球运转，形成潮汐，以及其他我们所观察到的各种各样的自然现象。
热心网友
时间：2022-06-27 11:02
以地球如何感受太阳引力为例。一个更确切的图像是：太阳产生引力波，以光速传播到地球所在的位置；引力波传播的同时，也携带的另外四个自由度一起传播；最终在地球所在的位置产生完整的引力场（六个自由度），然后地球感受到这个引力场——当然，也包括牛顿引力势。所以，即便太阳有一天突然消失了，我们也只是在8分钟后才看到天黑了；同样，在8分钟后才感觉地球突然被甩了出去。麦克斯韦在1865年得到电磁波动方程，12年后赫兹证实电磁波的存在。遗憾的是，广义相对论诞生100年之后的今天，仍然没有直接探测到引力波。目前测量引力传播速度的实验，通常是观测太阳、地球、月亮系统的重力变化，实际上只是观测牛顿引力势的作用时间。当然，因为牛顿引力势总是坐在在引力波这辆跑车上，所以也算是间接测量了引力真正的传播速度。
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时间：2022-06-27 11:02
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时间：2022-06-27 11:03
