王为民“最大引力面内万有引力导致怪坡现象原理”

王为民

王为民“最大引力面内万有引力导致怪坡现象原理”

四川南充龙门中学   王为民

在“怪坡”上，越是质量大的物体，越是容易发生自行上坡的奇异现象。如此“怪坡”效应，自然使游客、探险家和科学工作者产生了浓厚的兴趣，先后提出了“重力异常”、“视差错觉”、“磁场效应”、“四维交错”、“黑暗物质”和“飞碟作用”、“鬼怪作祟”、“失重现象”、“黑暗物质的强大万有引力”和“UFO的神秘力量”……各种解释，众说纷纭，却难以使人信服。“怪坡”，依然成为人们竞相前往探奇的“旅游谜地”。

但是，本人经过研究提出了王为民“最大引力面内万有引力导致怪坡现象原理”

我们知道：球体内和球体外万有引力公式不同，于是，在地球表面出现了一个最大万有引力表面，距离这个表面内外，万有引力都会变小，在最大万有引力表面外面万有引力与球质心距离的平方成反比，在最大万有引力表面内面，万有引力与地球质心距离成正比。

本人分析判断，在凹陷于球体最大引力面内的内部区域可以产生怪坡现象，外面则不能。

这是为什么呢？

我们知道牛顿万有引力公式为F=-GMm/r2，假设地球是密度为ρ的均匀的球体，所以，地球的质量为M=4πρr3/3，将其代入万有引力公式，于是，得到均匀球体内的万有引力公式F=-GMm/r2=- 4Gπρr3 m /3r2=-4Gπρmr/3，可见，在均匀球体内部，万有引力的大小与球体半径成正比，方向指向地心，即F=-4Gπρmr/3。所以，在地球表面，万有引力反而变得最大，这就是为什么在均匀球体内部，将导致怪坡现象的原因。也就是说，在地球最大引力面内的任何地方，物体m所受万有引力指向地心，但是，物体m在坡下离地心距离越近，万有引力就越小，重力势就越大；在坡上，离地心距离越远，万有引力就越大，重力势就越小。

从物体能量守恒角度看来，物体m总有将坡底更大的重力势能释放出来，转变成向坡顶运动的动能的趋势。这就是物体m（车子）为什么在怪坡上倒爬，水倒流上坡的原因。人们说，人往高处走，水往低处流，但是，在怪坡这里就不适用了。我们知道，物体的拉氏量L（=E-V）等于动能E减势能V，根据最小作用原理，拉氏量总想变得最小。

要想拉氏量更小，物体就只能向上坡方向运动，将物体的引力势能转化为物体向最大引力面方向，即怪坡上坡方向的动能。于是，车向上坡方向运动，水向上坡方向流动，这就是王为民“最大引力面内万有引力导致怪坡现象原理”。相反，在地球最大引力面外面却不会发生怪坡现象。

人们发现，位于安徽省马鞍山市濮塘镇有一个全长约150米，坡度约为2度的“怪坡”，马鞍山濮塘风景区怪坡是国内最长的怪坡。路口，立着一个白色石碑，正面写着“怪坡”两个字，背面也有介绍：车倒爬，水倒流。在坡道下方马路中央有一金属点，在金属点往上至石碑处就是怪坡的主要坡段。此外，人们还发现日照“怪坡”、 淄博“怪坡”、 沈阳“怪坡”等等，分布于世界各地。其特点就是位于地球球内外最大万有引力分界面以下，才可能导致怪坡现象的发生。这里，应该注意的是地球球内外最大万有引力分界面和地球表面是有区别的，因为地球表面有起伏变化，地球内部质量分布也并非均匀，所以，地球球内外最大万有引力分界面和地表没有完全重合。这就导致比海平面高的地区也可能出现怪坡现象。

由于在均匀球体内部，万有引力的大小与球体半径成正比，方向指向地心的这个规律，在地球内部就造成地核象附在弹簧上的振子，不停地在地球内部做简谐运动，与地壳发生内碰撞，造成地震、火山的发生。