科学史上的最大谜团——万有引力

万有引力是人类最早认识的一种相互作用。1687年，牛顿在其出版的《自然哲学的数学原理》一书中就提出了这一概念。牛顿利用万有引力定律不仅说明了行星运动规律，而且还指出木星、土星的卫星围绕行星也有同样的运动规律。他认为月球除了受到地球的引力外，还受到太阳的引力，从而解释了月球运动中早已发现的二均差、出差等。     

引力的迷雾

于1687年出版的牛顿划时代巨著《论自然哲学的数学原理》第11、12章牛顿给出了万有引力的数学描述，但引力的本源却是未知的。牛顿曾说过这样一段话：“迄今为止，我只是用引力来解释月球绕地球的运动以及潮汐现象，引力的本质是什么，我不想说什么，但引力是客观存在的，这就足够了。”     

向我们走来的黑洞

人们一般觉得黑洞是一件神秘的新事物,其实,由400年前牛顿力学和万有引力理论,就可引伸出黑洞来。万有引力理论指出,物体都有引力,两个物体之间引力的大小与它们的质量成正比,与它们之间的距离平方成反比。天体表面上的物体,要想挣脱天体的引力束缚逃离这个天体,必须达到一定的运动速度。这个速度被称为逃逸速度。不同质量的天体有不同的逃逸速度,天体的质量越大,所需要的逃逸速度越大。如月球为5千米/秒,地球为11.2千米/秒,木星为     

引力理论发展的新契机

牛顿的划时代巨著《论自然哲学的数学原理》中曾记载了牛顿对万有引力的一段评述：迄今为止，我只是用引力解释月球绕地球的运动及潮汐现象，引力的本质是什么尚未可知，引力是客观存在的，这就足够了。在牛顿谢世之后的三个多世纪中，人类从没有停止对引力理论及引力本质的探索。２０世纪２０年代，爱因斯坦基于物质的引力质量与惯性质量的等效性，建立了文广义相对论，使人类对引力理论的发展迈入了一个新高度。但是，广义相对论对引力的描述仍然是“惟象”的，即引力是由于空间的弯曲造成的。但空间的弯曲为什么会形成引力及引力传播的载…     

绕地轨道运动地面物理试验的建模与分析

基于对地面物理试验系统的受力分析建立了数学模型,定性定量地分析了液体阻力、模拟万有引力及推力对运动轨迹的影响.首先,根据椭圆轨道摄动方程组导出了推力、液体阻力、模拟万有引力同时存在时地面物理试验的数学模型;然后,通过理论分析定性定量地给出了推力偏差和模拟万有引力偏差对轨道的影响程度;最后,通过大量的数值模拟验证了理论分析的结果.     

探索时间与空间

正牛顿和爱因斯坦的"引力"观点在100年前,科学家们一直相信200年前牛顿提出的宇宙模型。牛顿的宇宙模型认为:引力是一种可以在宇宙中穿行的力,这种力将宇宙中的天体拉到了一起;同时还指出,空间和时间都是稳定的,时间总是以同样的速度改变,时间不随外物变化,并可用严格的尺寸和时钟精确测量。1915年,爱因斯坦提出了广义相对论,改变了人们对时间的认识。     

爱因斯坦的望远镜

天文望远镜可分为折射和反射望远镜，1609年，伽利略从荷兰听到望远镜的新技术，自行制造出折射望远镜。1668年，牛顿用凹面镜聚焦，设计出反射望远镜，解决透镜的色差问题。还有一种望远镜不用透镜和反射镜，也能搜寻宇宙天体，这个望远镜和爱因斯坦有关。爱因斯坦没有发明或制造望远镜，但根据广义相对论，我们利用时空的扭曲，可以达到望远镜的功能，观测几十亿光年远的天体。说穿了，爱因斯坦的望远镜是利用万有引力，观察非常遥远的星体，甚至可以“看到”没有电磁波的暗物质，堪称为引力望远镜。     

基于卫星自旋的纯引力轨道万有引力干扰抑制

一个称为“内卫星”的验证质量块位于外卫星的内部空腔中,不与外卫星接触而自由飞行,由于外卫星的屏蔽,其不受大气阻力、太阳光压等干扰作用,沿着纯引力轨道飞行。外卫星会对内卫星产生万有引力作用,是内卫星纯引力轨道的主要残余干扰。根据卫星相对运动动力学方程,建立了万有引力干扰对内卫星纯引力轨道影响的分析模型;基于将外卫星绕轨道面法向旋转以调制万有引力的策略,建立了外卫星自旋对万有引力干扰影响的抑制模型。以内编队纯引力飞行系统为例,对比计算了外卫星有无自旋时万有引力干扰对内卫星纯引力轨道的影响。基于模型的分析表明,外卫星自旋能够显著抑制万有引力干扰对内卫星纯引力轨道的长期影响;实例计算表明,万有引力干扰的天长期影响能够降低5~7个数量级。     

众眼看宇宙

小麦哲伦云中的脉冲星这幅合成图像,综合了美国航宇局钱德拉X射线望远镜、欧洲空间局牛顿X射线多镜面望远镜的数据以及可见光波段的照片,天文学家据此第一次在小麦哲伦云的超新星遗迹中发现了脉冲星——SXP1062。来自"钱德拉"和"牛顿"的X射线观测结果以蓝色表示,而可见光观测则以红色和绿色显     

光环遮蔽的平凡

有关牛顿德行的文章,自牛顿成名就没有停止过.是呀,牛顿是一个伟大的科学家,地球人都知道.知道得更多的人,也不过说他是个有缺点的伟人.科学家也是人嘛,如果一个人的成就足以改变一个世界,并推出一个崭新的时代,我们有理由吝啬我们的宽容吗?!     

"神舟"号飞船帆板驱动系统堵转校核

利用简化模型分析了太阳帆板驱动系统产生堵转现象的原因.用牛顿-欧拉法和拉格朗日方法建立了"神舟"号帆板的动力学模型,用模态截断方法对方程进行了化简.在对"神舟"号飞船帆板进行堵转校核时考虑了驱动系统的回差和谐波减速器的单向传递特性,分析了驱动力矩和驱动频率对系统堵转现象的影响.     

维珍银河小运载可在明年首飞

<正>维珍银河公司首席执行官怀特赛兹说,该公司的"运载器一号"小型运载火箭可在2016年底开始飞行。"运载器一号"项目2012年7月对外宣布。这种空射型火箭能以不到1000万美元的价格发射重约225千克的小卫星。维珍银河最近已开始对其研制的"运载器一号"火箭第一级发动机进行热试车。称为"牛顿"3     

万有引力场中带挠性附件充液卫星的姿态稳定性

本文利用能量-Casimir方法讨论万有引力场中带挠性附件非对称全充液卫星的姿态稳定性, 导出此刚-弹-液系统在轨道坐标系内相对平衡的稳定性充分条件.      

系缆气球的气动力估算和配平计算

从飞行力学分析的角度,用传统的气动力估算方式对具有倒"Y"型尾翼的系缆气球的气动力特性进行估算.考虑气球与系缆的综合系统,建立系缆气球平衡方程并进行配平计算.在不同的风速条件下,采用牛顿下降梯度法迭代求解非线性代数方程组形式的系缆气球平衡方程.通过不同风速及不同系缆位置的平衡状态的对比分析,确认系缆的最佳悬挂位置.      

太阳系中的“行星际超高速公路”

<正>借助行星的引力,探测器可以在不使用燃料的情况下游历于太阳系。在过去的十年中,意在改进航天器轨道的科学家在太阳系中发现了一种"底层"的结构。但它并不是英国物理学家牛顿所描述的行星和卫星精确地绕太阳运动。     

银河中心奇特状态因由

银河系像一个旋涡，星体、星系在其旋转臂上围绕中心旋转。这样的奇特中心是怎样形成的呢？康德《星云假说》论述过星云———旋转———星体形成，旋转引力增大，旋引小星体———恒星形成，恒星旋转引力增大———星系形成……从康德《星云假说》可以推论，银河系中心原应是一个质量很大、高速旋转、温度很高的星体，是比太阳系的太阳质量大很多倍的高温球体。为什么现在观测到的银河系中心是呈旋涡状的呢？依据牛顿万有引力，任何一个物体围绕一个中心或大质量的物体的旋转都有两个作用力：向心力和离心力。银河系中心体由大质量、高速旋…     

牛顿的猫

有只猫掉下来、掉下来、掉下来.有只猫掉下来、掉下来、掉下来,原来是只牛顿猫. 说到猫,就有一箩筐的故事.上流社会的淑女喜欢抱着慵懒的睡猫,中古欧洲的女巫则有黑猫做伴.     

众眼看宇宙

在哈勃空间望远镜拍摄的这张照片中,两个拥有大量恒星的星系在万有引力的作用下,相互碰撞到一起,缠绕着翩翩起舞.这一对被称作Arp 87的星系是地球周围临近的宇宙空间中已知的几百对相互作用的星系之一,它位于狮子座,距离地球3亿光年.     

万有引力场中充液卫星的姿态稳定性

本文讨论沿圆轨道运动受万有引力矩作用的非对称充液卫星相对轨道坐标系的姿态稳定性。利用Liapunov直接方法和一次近似理论导出相对平衡的稳定性充分必要条件。      

步入第二类文明，我们缺少什么

近几年好莱坞的科幻大片几乎都是涉及人类步人第三类文明的，如卖座的大片《星际迷航》等。人类迈入第三类文明，面临的二个最大的难题是，万有引力和超光速运动。前者涉及已困惑人类近5个世纪的万有引力的根源问题，后者涉及相对论的基础，这是当代物理学中最大的二个难题。