潮汐現(xiàn)象，簡單的說就是地球兩側(cè)物體會受到不同方向的力，這種力也會影響海洋的潮汐。潮汐力就是指物體各部分受到的力強(qiáng)度不一樣，最為明顯的就是地球赤道的隆起，這即是地球與月球之間的潮汐力所引起的。

由卡西尼-惠更斯號空間探測器完成的對廣義相對論的高精度的驗(yàn)證：在地球和探測器之間傳輸?shù)臒o線電信號（綠色的波）因?yàn)樘柕馁|(zhì)量造成的時空（藍(lán)色的線）彎曲而延遲。圖：NASA/JPL-Caltech

廣義相對論中的潮汐效應(yīng)

引力效應(yīng)和慣性效應(yīng)之間的等價性并沒有構(gòu)成完整的引力理論。當(dāng)談到解釋地球自身位置附近的引力時，我們會注意到參考系不是一種自由落體的狀態(tài)，因此我們可以預(yù)期假設(shè)一種虛構(gòu)力（慣性力）的存在，這就可以為前面的現(xiàn)象提供一個合理的解釋。但是，這不能解釋為什么地球上相對兩側(cè)上的物體會受到相反方向的引力。

相同效果的一個更基本的表現(xiàn)形式是兩個物體并排朝向地球方向自由下落。 在與這些物體一起自由落體的參照系中，它們看起來似乎處于懸浮并在失重狀態(tài)下——但事實(shí)并非完全如此。 這些物體并不是朝著完全相同的方向落下的，而是落向空間中的一個點(diǎn)：即地球的共同質(zhì)量中心（Center of mass）。 因此，兩個物體實(shí)際上是越靠近重心則它們之間的距離也就越近（見圖）。 在諸如自由落體升降機(jī)這樣的小環(huán)境中，這種相對加速度是非常小的，而對于地球兩側(cè)的跳傘者來說，這種影響的效果卻很大。這種力的差異也是地球海洋潮汐生成的原因，因此“潮汐效應(yīng)（Tidal force）”這一術(shù)語被用于這種現(xiàn)象。這是我們后文要講的內(nèi)容。

慣性和重力之間的等效性不能解釋潮汐效應(yīng)——它不能解釋引力場的變化。為此，我們需要一種理論來描述物質(zhì)（如地球這樣大質(zhì)量的天體）對周圍慣性環(huán)境的影響。

兩個向地球中心加速墜落的物體也在朝著對方加速靠近。圖：Mapos

慣性力/虛擬力（Fictitious force）

虛擬力（也稱為偽力或慣性力）是作用在所有質(zhì)量上的一種假想力，其運(yùn)動使用了非慣性參考系，需要旋轉(zhuǎn)參考系來描述。例如，在加速或制動汽車中作用于乘客的力，以及將物體推向離心機(jī)邊緣的力。

引力也是一種基于場模型的虛擬力，在這種場模型中，粒子由于其質(zhì)量而扭曲時空，如廣義相對論。

潮汐力（Tidal force）

潮汐力是指由于引力場（Gravitational field）中的梯度（強(qiáng)度差）使物體朝向和遠(yuǎn)離另一物體的質(zhì)量中心伸展的慣性力，它主導(dǎo)著各種現(xiàn)象，包括潮汐，潮汐鎖定，天體分裂，行星與其衛(wèi)星間距小于洛希極限（Roche limit）時，形成的環(huán)形系統(tǒng)。在極端情況下，可以讓物體面條化（Spaghettification）。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于一個物體受到另一個物體的引力場強(qiáng)度在其各個部分之間不是恒定的：最接近的一側(cè)比最遠(yuǎn)的一側(cè)所受到的引力更強(qiáng)。正是這種差異導(dǎo)致物體形狀的不規(guī)則，如球狀天體的赤道隆起。因此，潮汐力也稱為微分力（差動力），以及引力場的次要效應(yīng)。

在天體力學(xué)中，潮汐力的表達(dá)可以指物體或物質(zhì)(例如，潮汐水)主要受到第二物體(例如，地球)的引力影響，但還有一種情況，它也會受到第三物體(例如，月亮)的引力影響。擾動力有時被稱為潮汐力 (例如，月球上的擾動力)：它是第三物體對第二物體施加的力與第三物體對第一物體施加的力之間的差值。

1992年，在木星潮汐力的影響下，肖梅克-列維9號彗星破裂，1994年。圖：Maksim

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