【物理爱情】物理定律告诉你，爱情的真相有多么残酷！( 三 ) 尝试将“爱情”引入到物理学

生活中常见的力除了重力属于引力作用外，其他都属于电磁作用，例如摩擦力、弹力等。
自然界中任何物体之间都存在万有引力。万有引力作用的大小为：
其中， G=6.673x10-11N·m2/kg2 ，称为引力常量。 M和m为两物体的质量， r为它们之间的距离。
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力可以用库仑定律描述：
其中， k是静电力常量， Q1和Q2分别为两个电荷所带点量（带符号）。
库仑定律和万有引力定律中相互作用的两个物体，它们不需要发生接触就对彼此产生了作用力，因此也被称为超距作用。不过，随着物理研究的深入，人们现在发现了场物质的存在。场物质之间通过接触实现相互作用，场物质与物体之间也通过接触实现相互作用，所以场是传递物质间相互作用的媒质。

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▲电场以及电场线，图片来自Brilliant
库仑定律和万有引力定律在形式上十分相近。不过，库伦定律稍有特殊。研究发现，如果Q1是静电荷， Q2是运动电荷，那么静电荷对运动电荷的作用力F2在上式依然成立，但运动电荷对静电荷的作用力F1不再满足上式，需要修正，并且随着运动速度的提升，修正量越大。于是有下式：
这是不是违背了牛顿第三定律了呢？事实上，在电荷周围存在着某种“看不见”的物质，这种物质分布在空间中且对电荷有作用力，我们把这种看不见的物质称为电磁场。运动电荷与静止电荷在电磁场中受力有差异。我们可以认为F1和F2在这里只是电磁场下的一对作用力与反作用力相对应的一对分力。所以在这种情况下， F1和F2的大小有所不同。

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▲地球磁场示意图。图片来自Earth'sMagneticFieldimageviaShutterstock
1.1.3
爱情引力模型与异地感情衰减定律
正如在参考文献[1]中所述，我们可以很自然地将万有引力定律推广到爱情中：
其中，
G：恋爱常量，是一个常数；
r：两个人的距离；
Mc、mc：惯性魅力，已在1.1.1节中阐明；
ρ：契合系数，与两个人默契程度以及各自的惯性魅力分布有关。
由此，我们得到了1.1.1节中Flove的一种确定形式——爱情引力。
同万有引力一样，爱情引力与两个人的距离平方成反比。随着距离变大，两个人之间相互吸引的引力也随之衰减。这一点其实也很直观，我们很多时候都是对身边熟悉的人产生好感，远隔千里的人我们就很难吸引彼此。
同样， follow文献[1] ，为了定量刻画爱情发展的影响，我们引入以下概念：
Ek_love：恋爱动能，表示恋爱系统中的恋爱发展的能量，值越大说明恋爱过程越如火如荼，恋情发展越快，感情越好。恋爱动能的表达式如下
Ep_Love：恋爱势能，表示恋爱系统中的潜在发展的能量，可以转化为恋爱动能或其他形式的能量。取无限远处的势能为0 ，则恋爱势能的表达式如下：
距离越远，势能就越大。当一对情侣分开一段时间之后，再次相聚时，势能转化为了动能，这就使得动能增大，如干柴遇上烈火，感情迅速升温。这就是为什么大家都说“小别胜新婚” 。
下面我们来分析异地恋对感情的影响。
我们来计算情侣分开变为异地恋后损失的恋爱动能的大小。假设一对情侣原来的距离为s0 ，现在成为了异地恋，相隔的距离为s ，则这个过程中恋爱引力做的功为：