引力场
用以描述重力現象的模型 / 维基百科,自由的 encyclopedia
在经典物理学与广义相对论中,引力场(英语:Gravitational field)是用以描述重力现象的模型:一个带有质量的物体会在其周围的空间中建立起引力场,而任何存在在这个空间中的其他带有质量的物体便会受到该引力场的影响而受到一作用力,此作用力便是重力[1][注 1]。在SI制中,引力场的单位是[m/s²]。
历史上,最早牛顿提出他的万有引力定律时,是将重力理解为两质点间的直接作用力,此模型中重力的传播是即时的(或传播的速度无限大)。而后牛顿与拉普拉斯试图将提出类似辐射场或流体的重力模型,至19世纪后,引力场已被普遍认为必须以场的方式描述,亦即,两物体间的万有引力并不是即时的作用,而是以场的形式传播并互相影响。
20世纪以后,爱因斯坦的广义相对论取代牛顿的经典理论成为最能精确描述重力的理论,而在引力场源较弱且速度远小于光速时,牛顿的理论可视为爱因斯坦理论的近似。在爱因斯坦的理论中,引力场应视作时空本身的弯曲,弯曲的情形进一步影响物体的运动,造成观察到的重力现象[2]。数学上,我们说时空是一个四维的流形,引力场的概念必须用微分几何中相应的描述流形弯曲情形的量来描述。