作业帮引力定律与电荷作用力定律形似的理论渊源
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/09/13 04:58:58
引力定律与电荷作用力定律形似的理论渊源
库仑定律和万有引力定律的公式形式很接近主要是指它们都是平方反比律,这是由于传递电磁力的虚光子与传递引力的虚引力子都是静止质量为0的媒介玻色子,这是两者的共同之处,正是这一点导致了两者都是平方反比律.
如果传递力的媒介玻色子的静止质量不为0（如传递弱力的三种中间玻色子的静质量比质子大近百倍,传递核力的π介子质量约是质子的1/3）,则相应的力就不是可以作用到无穷远的,而是所谓短程力,其数学形式要包含一个指数因子,以使力在超过力程时能够急剧减小（平方反比力的减小速度要相对缓慢得多）.
不妨这样来简要地理解一下平方反比律：不论虚光子还是虚引力子,它们其实都是某种形式的能量；物质微粒发射这两种能量,总的来说也都是朝四面八方均匀辐射的,一般不会向某个特定方向发射得更多；而两者也都不会静止,一旦被发射就以光速向外疾驶.不难设想某时刻前后一个极短的时间段内飞出的这两种能量都是分布在一个小的薄球壳内,随着时间的推移,此球壳越变越大（类似于爆炸时迅速向四周膨胀的烟尘,只是更快得多）,分布其中的能量密度（它等于刚才设想的那个极短时间段里发出的能量除以不变的薄球壳的厚度与持续增大的球壳的表面积的乘积）则不断下降.由于球壳表面积与球半径的平方成正比,所以上述能量密度就反比于球半径的平方.当以光速扩展着的球壳遭遇到另一个物质微粒时,两者相交处（此时的球壳半径就是两物质粒子的距离）的能量将被吸收或交换.显然,这些能量越多,相关的力就越强.综上所述,可以看出力的大小确实反比于微粒间距的平方.
如果传递力的媒介玻色子的静止质量不为0（如传递弱力的三种中间玻色子的静质量比质子大近百倍,传递核力的π介子质量约是质子的1/3）,则相应的力就不是可以作用到无穷远的,而是所谓短程力,其数学形式要包含一个指数因子,以使力在超过力程时能够急剧减小（平方反比力的减小速度要相对缓慢得多）.
不妨这样来简要地理解一下平方反比律：不论虚光子还是虚引力子,它们其实都是某种形式的能量；物质微粒发射这两种能量,总的来说也都是朝四面八方均匀辐射的,一般不会向某个特定方向发射得更多；而两者也都不会静止,一旦被发射就以光速向外疾驶.不难设想某时刻前后一个极短的时间段内飞出的这两种能量都是分布在一个小的薄球壳内,随着时间的推移,此球壳越变越大（类似于爆炸时迅速向四周膨胀的烟尘,只是更快得多）,分布其中的能量密度（它等于刚才设想的那个极短时间段里发出的能量除以不变的薄球壳的厚度与持续增大的球壳的表面积的乘积）则不断下降.由于球壳表面积与球半径的平方成正比,所以上述能量密度就反比于球半径的平方.当以光速扩展着的球壳遭遇到另一个物质微粒时,两者相交处（此时的球壳半径就是两物质粒子的距离）的能量将被吸收或交换.显然,这些能量越多,相关的力就越强.综上所述,可以看出力的大小确实反比于微粒间距的平方.