正在下落的物體，不僅受到重力的作用，而且還有一個較小的“排斥力”在搗亂。這種“排斥力”的方向剛好與重力相反，因此影響了物體下落的速度。現代物理學中，把這種“排斥力”稱為“超負載力”（也稱為“超電荷力”）。由不同材料構成的物體，所受到的“超負載力”也不同。這就是“真空中羽毛比鐵球下落快”的原因。
基本介紹
- 中文名：超負載力
問題的提出,“超負載力”的發現,
問題的提出
這是一個“老掉牙”的故事，想必大家都聽說過。16世紀末，義大利著名物理學家伽利略，在比薩斜塔上做了一次公開實驗：他的兩隻手中，拿著兩個不同重量的鐵球，一個十磅重，一個一磅重，兩個鐵球同時脫手，而且同時著地。這個實驗結果，推翻了亞里士多德保持了兩千多年的理論，因而在近代物理學史上傳為佳話。
可是問題並沒有就此完結。現代物理學的理論可以證實，真空中兩個不同重量的鐵球，從相同的高度同時下落，一定會同時著地的。但是兩個不同材料構成的物體，比如一根羽毛和一個鐵球，是不是也具備同樣的性質呢？
我們知道，在生活中，羽毛的下落速度，明顯比鐵球慢得多。據說這也是當初亞里士多德理論的來源之一。伽利略認為，這是由於羽毛的重量太輕，因此在下落的過程中，會受到較大的空氣阻力。如果在真空中，羽毛和鐵球從相同的高度同時下落，一定也會同時著地的。
由於實驗條件的局限，伽利略沒能在有生之年完成這個實驗。隨著科技的發展，人類在自然界中製造出了高真空，伽利略的遺願終於可以實現了。在真空中，人們看到羽毛和鐵球從相同的高度同時下落，果然是同時著地的。
本來，這個懸案應該到此為止了。可是進入20世紀以後，人們又發現了新的問題。1922年，匈牙利科學家富佛斯在一次真空實驗中發現，不同重量、不同材料的物體，從相同的高度同時下落，並不是完全同時著地的，而是存在微小的時間差距。但是富佛斯的發現並沒有引起當時物理界的關注。
富佛斯的發現被擱置了60多年。直到1986年，世界物理學界才開始認真研究富佛斯的真空下落實驗，結果得到了令人更為吃驚的結論： 在真空中，羽毛竟然比鐵球先著地！400年前伽利略的猜想，又被推翻了。
經過大量細緻的研究，現代的物理學家們總結出了如下結論：正在下落的物體，不僅受到重力的作用，而且還有一個較小的“排斥力”在搗亂。這種“排斥力”的方向剛好與重力相反，因此影響了物體下落的速度。現代物理學中，把這種“排斥力”稱為“超負載力”（也稱為“超電荷力”）。由不同材料構成的物體，所受到的“超負載力”也不同。這就是“真空中羽毛比鐵球下落快”的原因。
“超負載力”的發現
在“超負載力”被發現之前，人類所知道的“力”總共可以歸結為四大類，即萬有引力、電磁力、強相互作用和弱相互作用。而這種“超負載力”不能歸於四類中的任何一類，只能獨立成“第五種力”。
當然，這“第五種力”是不是存在，物理學界尚有爭論，因為大量實驗的結果並不是完全一致的。因此，人類對這種“超負載力”的認識，還處在初級階段。亞里士多德和伽利略這兩位偉人留給後人的懸案，何時能夠完全了結呢？讓我們拭目以待吧。
