引力結合能

重力結合能是將鬆散物質通過引力作用相互聚攏的能量 ， 其在量上等於將物體移動至無限遠處所需的能量 ， 或者物體從無限遠處開始加速的過程中所釋放的能量 （ 通常以熱能的形式 ） 。 一個系統的重力結合能等於這個系統的重力勢能的相反數 。 在一個天體和一顆衛星的系統中 ， 重力結合能較衛星與天體之間的重力勢能 ， 其絕對值大得多 。 這是因爲 ， 後者僅將兩部分分離的能量計算在內 ， 而不計算各部分本身的能量 。 對於一個均質球體 ， 重力結合能U的定義爲 ： 其中 ， G代表重力常數 ， M是這個球體的質量 ， r是球體半徑 。 與將兩個相互接觸的相同球體分離至無限遠所需的能量相比 ， 這一能量還要大20 % 。 假設 ， 地球是一個均質球體 ， 質量M = 5.97 × 1024 kg ， 半徑r = 6.37 × 106m ， 那麼U就是 2.24 × 1032J 。 這大致上等於太陽一週所釋放的能量 。 它是 37.5 MJ / kg ， 是表面上的勢能的60 % 。 根據緯裏理論 ， 一顆恆星的重力結合能大約是內部熱能的兩倍 。 雖然萬有引力本身相對質量非常小 ， 但是當總體質量很大時 ， 比如地球 ， 其因重力產生的能量 就會變得不容忽視 ， 現代科學家相信 ， 地核的高溫 ， 就與重力結合能有關 Category: 萬有引力 Category: 能量