你所认为的,引力的本质是什么?

万有引力一直都存在都是最先由牛顿发现,在趣闻故事中年轻的牛顿坐在苹果树下“思考人生”,忽然被熟透掉落的苹果砸中脑袋,牛顿就像开悟了一样,发现了万有引力定律。牛顿认为使苹果掉落在地上而不上往天上飞的力,和使月亮高高“挂”在天空的力是相同性质的力。

但实际上万有引力的发现过程绝对不是那么简单,有着前辈科学家们的积累,让牛顿一举摘下了这项成果。在教科书中牛顿曾发出:我是站在巨人的肩膀上。这用来表达牛顿的谦虚,但实际上这句话是牛顿对胡克的嘲讽,因为胡克是驼背有着先天的生理缺陷。

牛顿对万有引力的诠释有缺陷,虽然我们目前依旧应用着万有引力公式,质量乘积正比、距离平方反比公式。但是牛顿对引力的诠释,认为引力是一种超距作用,简单来说明就是:对于日地系统,如果太阳突然消失,那么地球会瞬间失去引力作用而脱离轨道。但是这种超距作用方式是不存在的,引力的作用过程也是有速度的,现在我们知道引力的速度等于光速。

爱因斯坦的横空出世打破了牛顿的绝对时空观,也重新从本质上诠释了万有引力。广义相对论认为引力是时空弯曲的外在表现,质量告诉时空如何弯曲,弯曲的时空高速物质如何运动。并且预言了引力波的存在,引力波简单的理解就是一种时空涟漪,速度等于光速。目前这就是引力的本质-时空弯曲。

而量子力学也试图对引力从本质上进行诠释,从而提出了引力子的概念,但是引力子的提出数学过程冗杂又不自恰,在对撞机中又不曾发现它们的身影,很可能引力子不存在。粒子物理标准模型中61(不包括引力子)种基本粒子,有物质组成的基本粒子,解释电磁力、强相互作用力、弱相互作用力三个基本作用力的传播子,现在唯独差这么一个引力子就填补上了这个“大拼图”。

而站在最前沿的M理论是可以统一四大基本作用力和物质基本组成问题的,当然也从本质上解释了万有引力,弦的不同振动形式、振动频率等等可以表现出不同的性质,可以产生四大基本作用力。


文/科学黑洞,图片来源网络侵删。