伽利略没有涉及关于地表重力加速度的起源问题,他只是告诉人们:地面上的重力加速度g是一个固有的存在,任意一个点上的g的值都是确定的,并不会随着高度的变化而改变。
回到问题:从伽利略的观点出发,在北极点(或南极点)竖直提升一个物体,那么该物体的重力势能就会随着高度的增加而增大,即E=mgh(mg保持不变,h可以任意增加)。依据牛顿的万有引力定律,引力势能E=-GMm/r是通过对2个点的引力求积分得到的。在这里,因为引力是个变量这就使随着高度的增加,引力势能到底是该增大还是减小产生了矛盾:增大不是,减小好像也不对——地表实验是增大,但依据引力定律,又应该是减小的。为了调和这个矛盾,只好在前面加上个负号——其实就是和个稀泥,糊弄自己罢了。
在引力势能公式的求证过程中,取无限远处的引力势能为零是没有物理意义的——这就像是把一根弹簧都给拉直了,还在说什么弹性势能,这不扯吗?
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