萬(wàn)有引力公式是牛頓根據(jù)前人的觀測(cè)資料和總結(jié)的規(guī)律建立的，是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)的公式。這一公式，雖然可以將各種自然現(xiàn)象統(tǒng)一起來(lái)，但是卻遺留下了三個(gè)問(wèn)題。

第一個(gè)問(wèn)題是，該公式含有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)常數(shù)即萬(wàn)有引力常數(shù)G，這只是一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)值，沒有任何的理論說(shuō)明。

第二個(gè)問(wèn)題是，沒有提出引力的物理機(jī)制，因而認(rèn)為引力是超距的。

第三個(gè)問(wèn)題是，當(dāng)距離趨近于零時(shí)，引力無(wú)窮大。在科學(xué)史上，任何一個(gè)公式只要出現(xiàn)無(wú)窮大，就說(shuō)明該公式是不完備的，只是一個(gè)近似的物理公式。

萬(wàn)有引力公式之所以存在上述問(wèn)題，是因?yàn)槌钟幸痪S的物質(zhì)觀，將認(rèn)識(shí)的焦點(diǎn)只集中在物質(zhì)身上。

愛因斯坦根據(jù)引力質(zhì)量等于慣性質(zhì)量建立了廣義相對(duì)論，將空間與物質(zhì)聯(lián)系了起來(lái)。在這一點(diǎn)上，廣義相對(duì)論較經(jīng)典力學(xué)是有所進(jìn)步的，建立了統(tǒng)一的二維宇宙觀。然而，就是這一點(diǎn)進(jìn)步，仍然是不到位的。廣義相對(duì)論非但沒有提出具體的物理機(jī)制來(lái)說(shuō)明物質(zhì)與空間的物理聯(lián)系，反而用空間的幾何變化替代了引力的物理機(jī)制。

對(duì)此，量子力學(xué)的做法是，借助外在粒子的交換來(lái)說(shuō)明相互作用力，而且不同的力交換不同的粒子。這仍然是缺乏具體的物理機(jī)制的做法，類似關(guān)于燃燒??的解釋，需要用氧化機(jī)制來(lái)取代燃素說(shuō)。

根據(jù)有機(jī)的量子景觀，宇宙是由量子構(gòu)成的。離散的量子構(gòu)成空間，由量子組成的封閉體系成為物質(zhì)。由于物質(zhì)的封閉性小于1，使得物質(zhì)對(duì)量子空間產(chǎn)生熱輻射??，形成熱的梯度分布（場(chǎng)）。于是，兩物質(zhì)內(nèi)側(cè)的封閉性小于外側(cè)的封閉性，致使兩物質(zhì)外側(cè)的量子碰撞??多于它們內(nèi)側(cè)的量子碰撞，由此產(chǎn)生的力差就是萬(wàn)有引力。

此外，萬(wàn)有引力常數(shù)G是四個(gè)空間參量的組合，它們是光速c、普朗克常數(shù)h、基態(tài)量子的弛豫時(shí)間即量子頻率的倒數(shù)和空間量子之間的距離。而且，當(dāng)兩物體作用距離小于空間量子的間距時(shí)，就會(huì)以指數(shù)衰減趨近于零，從而消除了無(wú)窮大。

所以，萬(wàn)有引力的本質(zhì)是，由于兩物體的存在，導(dǎo)致了量子空間的對(duì)稱性破缺，從而使量子空間借助量子的不對(duì)稱碰撞，產(chǎn)生了使兩物體相互接近的趨勢(shì)。

愛因斯坦在廣義相對(duì)論當(dāng)中明確地提出了，萬(wàn)有引力的本質(zhì)是時(shí)空的幾何。一種作用力是一種幾何，這種宣稱完全顛覆了我們對(duì)“力”的認(rèn)知方式。這也使得看待其他基本力的本質(zhì)有了新的可能——或許所有力的本質(zhì)都是某種能量造成的幾何結(jié)構(gòu)。

如何來(lái)理解萬(wàn)有引力是時(shí)空的幾何？

先用平面來(lái)比喻我們的宇宙，那么時(shí)空的幾何就可以簡(jiǎn)單比喻為紙面上的褶皺，扭曲。但經(jīng)常科普作品當(dāng)中的那種用凹陷平面來(lái)演示引力扭曲時(shí)空的圖示容易造成誤解，讓我們誤以為實(shí)際宇宙中的引力也是這樣的凹陷。例如下面這個(gè)：

上圖：我們?cè)诳破兆髌飞辖?jīng)常見到的說(shuō)明物質(zhì)形成時(shí)空扭曲的示意圖，常常引起誤解。

實(shí)際上，真實(shí)的宇宙中的引力應(yīng)該理解為一種時(shí)空的密度，應(yīng)該類似下面的這種三維的示意——質(zhì)量導(dǎo)致時(shí)空的密度增大，時(shí)空的網(wǎng)格被扭曲，向內(nèi)變得密實(shí)，因此才有了大質(zhì)量物體附近的時(shí)間流逝相對(duì)緩慢的結(jié)論——這個(gè)是被實(shí)驗(yàn)證實(shí)的，例如GPS定位衛(wèi)星網(wǎng)格中不同的衛(wèi)星上的原子鐘的時(shí)間會(huì)發(fā)生偏差，因此GPS衛(wèi)星的原子鐘必須定期校時(shí)；此外，科學(xué)家曾經(jīng)計(jì)算過(guò)地球的地核因?yàn)樘幱谝�力中心，�?shí)際上比地殼要年輕5歲。

上圖：實(shí)際上的時(shí)空扭曲應(yīng)該以這樣的方式來(lái)展現(xiàn)，時(shí)空在質(zhì)量周圍是變得更密實(shí)了。

質(zhì)量與引力的關(guān)系

一切有質(zhì)量物體周圍都有引力，這個(gè)事實(shí)似乎也透露了質(zhì)量的某種本質(zhì)。既然質(zhì)量與引力的關(guān)系如此密切，或許質(zhì)量本身也是時(shí)空的某種幾何。個(gè)人認(rèn)為，質(zhì)量可能就是蜷縮的高密度時(shí)空，是時(shí)空因能量的作用在小體積內(nèi)以特定方式蜷縮形成相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)的一種形式（比如打了一個(gè)結(jié)）。所有有質(zhì)量的物體，包括微觀粒子，最終都會(huì)衰變?yōu)闆]有質(zhì)量的純能量形式，這是大量實(shí)驗(yàn)所反復(fù)發(fā)現(xiàn)的客觀情況，雖然目前尚未有觀察到質(zhì)子自然衰變的情況，但科學(xué)家認(rèn)為質(zhì)子必然也會(huì)衰變（平均壽命> 2.1×10^29 年）。在這種意義上講，引力可能只是質(zhì)量本質(zhì)的外溢表現(xiàn)，它與質(zhì)量可能就是同一種東西！

而質(zhì)量又與希格斯玻色子關(guān)系密切，那么我們似乎可以繼續(xù)推測(cè)，希格斯玻色子與引力子的關(guān)系。但希格斯玻色子不是度規(guī)玻色子，因此不是傳遞引力的粒子，而只是原位產(chǎn)生質(zhì)量的標(biāo)量粒子。目前科學(xué)界仍然沒有辦法對(duì)引力子的特征進(jìn)行確定，如果能夠?qū)⒋_認(rèn)引力子的存在，那么對(duì)于質(zhì)量和引力的本質(zhì)或許會(huì)有更清楚的認(rèn)識(shí)。

萬(wàn)有引力的本質(zhì)是宇宙中萬(wàn)物的存在與發(fā)展、回歸的統(tǒng)一。

存在：宇宙中的物質(zhì)都是運(yùn)動(dòng)的，而運(yùn)動(dòng)的源泉是能量，力（包括萬(wàn)有引力）是能量體現(xiàn)。

發(fā)展、回歸：物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)發(fā)展變化，而從宇宙產(chǎn)生（大爆炸）開始，發(fā)展變化的總趨勢(shì)是，密度小的物質(zhì)向密度大的物質(zhì)轉(zhuǎn)化（氫→恒星→白矮星→中子星或黑洞→今后可能回歸到大爆炸奇點(diǎn)，形成一個(gè)循環(huán)）。

要解釋萬(wàn)有引力的本質(zhì)是什么，必須用到被認(rèn)為是迷信的中國(guó)古代理論，氣聚為物，物散為氣。氣是虛空虛粒子，物是物質(zhì)。虛空中存在著虛粒子，包括引力子（承載引力）、膠子（承載強(qiáng)力）、光子（承載電磁力）、和玻色子（承載弱力）。

虛粒子的內(nèi)部是實(shí)體的，沒有彈性。實(shí)粒子內(nèi)部是空虛的，有彈性。彈力是物質(zhì)發(fā)生變形要恢復(fù)原本形狀而產(chǎn)生的力，不能變形的或沒有恢復(fù)形狀能力的粒子，沒有彈性。

虛空中的引力子是虛粒子沒有彈性，引力子在虛空中運(yùn)動(dòng)，同一直線等速運(yùn)動(dòng)的引力子相遇，兩者會(huì)停止運(yùn)動(dòng)，并向原運(yùn)動(dòng)方向垂直面，拋射引力子組成成分。

氣聚為物：引力子與帶質(zhì)量導(dǎo)熱物質(zhì)相遇時(shí)，引力子與物質(zhì)中的粒子發(fā)生碰撞，部分引力子或引力子組成成分，會(huì)留在物質(zhì)粒子內(nèi)的虛空中運(yùn)動(dòng)，成為物質(zhì)的一部分。

氣沖以為和：引力子與帶質(zhì)量的物質(zhì)相遇，部分引力子留在物質(zhì)粒子內(nèi)的虛空中運(yùn)動(dòng)，使帶質(zhì)量物質(zhì)周圍的虛空中引力子密度稀少，虛空中的引力子向帶質(zhì)量物質(zhì)的中心方向運(yùn)動(dòng)，以補(bǔ)充帶質(zhì)量物質(zhì)周圍虛空中引力子的稀少，形成引力現(xiàn)象。

電磁力是電荷運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，光子不承載電磁力，光子也不是虛粒子，光子會(huì)發(fā)生反射。

我個(gè)認(rèn)為，萬(wàn)有引力的本質(zhì)是大氣壓強(qiáng)，與地球質(zhì)量相互，協(xié)同作用的結(jié)果。

它好像又是一種質(zhì)量的活性。在宇宙中，有空隙的地方，也同樣存在。這種質(zhì)量的物質(zhì)特征，相互作用的拉力場(chǎng)，或運(yùn)動(dòng)的時(shí)光。

何為萬(wàn)有引力？其實(shí)所有對(duì)于力的描述，都是用來(lái)解釋世界萬(wàn)物是如何運(yùn)動(dòng)的。在牛頓之前根本就沒有“力”的概念。而概念是物理學(xué)溝通中的一個(gè)重要工具，是思維與想象之間的根本區(qū)別。要探究萬(wàn)有引力這個(gè)概念，最好先從人類關(guān)于“運(yùn)動(dòng)”的故事開始。

牛頓之前的“運(yùn)動(dòng)”。

有這樣一個(gè)事實(shí)：在牛頓之前，對(duì)于我們生活的這個(gè)空間里，物體如何運(yùn)動(dòng)，一直無(wú)人能解答。

正因如此，那個(gè)時(shí)代的世界被命運(yùn)的精靈和魔鬼所控制。一些魔法、巫術(shù)、迷信的思想，是那個(gè)時(shí)代的熱門話題。即便古希臘的哲學(xué)家們，也將物體的運(yùn)動(dòng)歸結(jié)于，它們是否具有和人類一樣的欲望或者情感。所謂的“水火土氣”具有各自的本性，它們遵循本性而運(yùn)動(dòng)。物體之所以會(huì)停下來(lái)，只是因?yàn)椤?span>累”了而已，一些物體之所以會(huì)掉在地面，是因?yàn)樗鼈兛释�與大地合二為一。

以現(xiàn)在的科學(xué)語(yǔ)境來(lái)解釋，就是力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。物體只有在為外力的推動(dòng)下才能一直運(yùn)動(dòng)，外力一旦停止，運(yùn)動(dòng)也就停止。這也正是亞里士多德的主張，而這種說(shuō)法一直從公元前4世紀(jì)，延續(xù)到了公元后16世紀(jì)。

牛頓開啟的力學(xué)觀。

1666年，23歲的牛頓，驅(qū)除人類腦中被亞里士多德學(xué)派植入的精靈，提出了力的概念，并描述了力的三大特質(zhì)（牛頓力學(xué)三定律）。而且人類第一次可以用簡(jiǎn)單的公式，來(lái)預(yù)測(cè)物體未來(lái)的運(yùn)動(dòng)軌跡。

而牛頓之所以能建立萬(wàn)有引力定律，皆因洞察到蘋果墜落的秘密。世界萬(wàn)物都在掉向地球，這就是牛頓發(fā)現(xiàn)的物理圖景。牛頓意識(shí)到，如果他站在一個(gè)山頂上，只要以足夠大的速度扔出一塊石頭，石頭就可以像月亮一樣，永遠(yuǎn)圍繞地球做自由落體運(yùn)動(dòng)。

而石頭的速度，取決于扔出它的那一瞬間，因此牛頓認(rèn)為力是瞬時(shí)的，更是一種超距作用。比如太陽(yáng)如果突然消失，牛頓認(rèn)為地球就會(huì)立即飛離自己的軌道，飄向宇宙深淵之中。這也就意味著，地球上的時(shí)間與太陽(yáng)上的時(shí)間是同步的，乃至于宇宙整個(gè)空間的任何一個(gè)位置的時(shí)間都是同步的。這就是牛頓的絕對(duì)時(shí)間觀。在地球上的一米，到宇宙中任何地方，都是一樣的長(zhǎng)度，不會(huì)發(fā)生任何變化。這就是牛頓的絕對(duì)空間觀。

當(dāng)牛頓建立了這種絕對(duì)空間與絕對(duì)時(shí)間的常識(shí)概念，空間和時(shí)間就能構(gòu)成一個(gè)絕對(duì)的參考系，可以描述我們?nèi)粘Ｉ�活中所有的運(yùn)動(dòng)。而引力到底是什么？牛頓并沒有去想，因?yàn)樗�興奮地沉浸在他建立的萬(wàn)有引力定律對(duì)萬(wàn)物運(yùn)動(dòng)的預(yù)言之中。

打破超距作用的場(chǎng)概念。

1860年，麥克斯韋繼承了法拉第關(guān)于“場(chǎng)”的概念，并建立起了場(chǎng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式。雖說(shuō)麥克斯韋研究的是電磁現(xiàn)象，但他所完善的場(chǎng)概念，被愛因斯坦稱為是物理學(xué)自牛頓以來(lái)最深刻的成果。

在麥克斯韋的場(chǎng)概念中，電磁力的傳播，不像牛頓的力那樣是瞬間作用，而是需要時(shí)間來(lái)傳播的。而且在揭示了電磁波與光之間的關(guān)系之后，關(guān)于光速的描述，讓經(jīng)典物理學(xué)的兩大支柱：牛頓力學(xué)與麥克斯韋電磁波理論產(chǎn)生了無(wú)法調(diào)和的矛盾。

牛頓力學(xué)描述的速度，是可以疊加的。而麥克斯韋的電磁波理論中，光速卻是恒定的。同樣是對(duì)速度的描述，為什么萬(wàn)物適用的牛頓力學(xué)對(duì)于光，就不再適用了呢？到底是牛頓錯(cuò)了，還是麥克斯韋錯(cuò)了？

愛因斯坦對(duì)光的理解，勾勒出了對(duì)引力的物理圖景。

如果你開著一輛光速行駛的車子，遠(yuǎn)離后方的鐘塔。由于后方的光已經(jīng)追不上你，在你看來(lái)鐘塔上的鐘已停止轉(zhuǎn)動(dòng)，而如果你看自己的手表，會(huì)發(fā)現(xiàn)手表依然在運(yùn)轉(zhuǎn)。

當(dāng)愛因斯坦想到這一點(diǎn)時(shí)，絕對(duì)時(shí)間觀轟然倒塌。不同的速度下，時(shí)間的流逝是不一樣的。一個(gè)跨時(shí)代的光速圖景在愛因斯坦的大腦里展開了。

1905年，愛因斯坦通過(guò)對(duì)這個(gè)物理圖景的思考，打破了牛頓的絕對(duì)時(shí)間與絕對(duì)空間觀，提出了時(shí)間與空間的相對(duì)性。這對(duì)理解物體的運(yùn)動(dòng)，邁進(jìn)了一大步。

在愛因斯坦的相對(duì)時(shí)空觀里，光速不變就成了一個(gè)合理的解釋。雖然當(dāng)時(shí)MM實(shí)驗(yàn)已經(jīng)驗(yàn)證了光速不變，但對(duì)于愛因斯坦來(lái)說(shuō)，麥克斯韋的理論給他的啟發(fā)遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝于MM實(shí)驗(yàn)。

空間可變，就意味著空間可扭曲。而所有物體的運(yùn)動(dòng)都依附于空間，也就代表著描述物體運(yùn)動(dòng)的力與空間具有深層次的聯(lián)系。當(dāng)愛因斯坦將麥克斯韋的“場(chǎng)”概念引入力學(xué)中后，引力場(chǎng)替代了萬(wàn)有引力的超距作用。

空間的形變使萬(wàn)物有了運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，而這種運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)就是引力場(chǎng)。所以說(shuō)，引力場(chǎng)就是空間扭曲的結(jié)果。

總結(jié)

引力是空間的扭曲的結(jié)果，是人類目前知曉的最接近引力本質(zhì)的一種詮釋。

通過(guò)了解人類對(duì)運(yùn)動(dòng)的認(rèn)知發(fā)展，我們可以看到科學(xué)是如何一步一步地去觸及自然現(xiàn)象的本質(zhì)。而看似不相關(guān)的光學(xué)現(xiàn)象，卻讓人們更加深刻地理解了引力的本質(zhì)。而在孜孜不倦地探索中，人們也發(fā)現(xiàn)不同的自然現(xiàn)象之間似乎總是存在著某種隱秘的聯(lián)系。

而這種聯(lián)系正是愛因斯坦一生所追求的宇宙秩序，這種物理直覺，也正是現(xiàn)代物理學(xué)追求大統(tǒng)一終極理論的初衷。

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引力的格格不入

上世紀(jì)，科學(xué)發(fā)現(xiàn)宇宙中存在著四種作用，分別是強(qiáng)力、弱力、電磁力和引力。這四大作用力有點(diǎn)類似于膠水，把物質(zhì)粒子結(jié)合到了一起。強(qiáng)力和弱力確保了原子核的結(jié)構(gòu)，電磁力是確保了原子結(jié)構(gòu)的存在，而引力則是物質(zhì)之間相互吸引的力。

而在這四大作用力當(dāng)中，人類最早能夠系統(tǒng)的認(rèn)知的是引力。不過(guò)，引力也是最讓科學(xué)家們頭疼的一個(gè)力。這是因?yàn)樯鲜兰o(jì)50~70年代，科學(xué)家在狹義相對(duì)論和量子力學(xué)的基礎(chǔ)上，基于對(duì)麥克斯韋方程的認(rèn)識(shí)，建立起了一套粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型。

這套模型把四大作用力中的電磁力和弱力統(tǒng)一了起來(lái)，也就是溫伯格等人的電弱理論，同時(shí)強(qiáng)力也被納入到了這個(gè)體系當(dāng)中，但偏偏引力一直無(wú)法納入到這個(gè)體系�？茖W(xué)家也試圖將其強(qiáng)行納入到這個(gè)體系當(dāng)中，結(jié)果理論和實(shí)際相去甚遠(yuǎn)，因此，并沒有被廣泛接受。

關(guān)于引力的認(rèn)知，目前主流的理論是牛頓力學(xué)和廣義相對(duì)論。而關(guān)于引力本質(zhì)的詮釋則是廣義相對(duì)論。今天，我們就來(lái)聊一聊：引力的本質(zhì)。

萬(wàn)有引力

其實(shí)早在牛頓之前，人們就發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)物都會(huì)往地面上落的現(xiàn)象。為此，古希臘的哲學(xué)家亞里士多德就提出了一套邏輯自洽的理論，但是這只是在哲學(xué)層面上的一些探討，并沒有非常嚴(yán)格的推導(dǎo)。后來(lái)，到了牛頓的時(shí)代，牛頓解決了這個(gè)問(wèn)題，他發(fā)現(xiàn)萬(wàn)物往地上落和地球繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)其實(shí)是一回事，這是因?yàn)槲镔|(zhì)之間都有彼此吸引的力。

于是，基于這個(gè)發(fā)現(xiàn)，牛頓推導(dǎo)出了著名的萬(wàn)有引力定律。這個(gè)理論和當(dāng)時(shí)的觀測(cè)現(xiàn)象擬合的很好，幾乎沒有什么誤差，甚至有學(xué)者直接利用這個(gè)理論，依靠筆和紙預(yù)測(cè)了海王星的存在，然后天文學(xué)家一觀測(cè)預(yù)言的位置，果然有一顆行星在那里。

但是，如果你要問(wèn)牛頓，引力的本質(zhì)是什么？他其實(shí)是不太能夠說(shuō)服你的。

牛頓認(rèn)為引力是一種超距力，說(shuō)白了就是瞬間傳遞的一種作用。我來(lái)舉個(gè)例子幫你理解一下，如果太陽(yáng)突然消失，那地球就會(huì)立馬沿著軌道的切線方向飛出去。

但為什么是超距力，牛頓也是回答不上來(lái)的。

萬(wàn)有引力的本質(zhì)

雖然牛頓不能給我們一個(gè)很好的解決方案，不過(guò)，后來(lái)物理學(xué)界出現(xiàn)了一位堪比牛頓的大神，也就是愛因斯坦，在1905年，他基于光速不變?cè)�理和相�?duì)性原理提出了狹義相對(duì)論。

10年后，也就是1915，他又提出了廣義相對(duì)論。無(wú)論是狹義相對(duì)論還是廣義相對(duì)論，本質(zhì)上就是在研究運(yùn)動(dòng)物體對(duì)于時(shí)空的變化，前者是在平直的時(shí)空當(dāng)中，或者說(shuō)是在慣性參考系（沒有變速運(yùn)動(dòng)的情況下）；而后者則是在彎曲的時(shí)空當(dāng)中，或者說(shuō)是在費(fèi)慣性參考系（有變速運(yùn)動(dòng)的情況下）。

而愛因斯坦通過(guò)等效原理，就把廣義相對(duì)論和引力聯(lián)系了起來(lái)。他發(fā)現(xiàn)，引力的本質(zhì)其實(shí)就是時(shí)空的彎曲。

地球可以繞著太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，說(shuō)白了就是太陽(yáng)的質(zhì)量使得周圍的時(shí)空彎曲了，地球只是沿著彎曲的“面”，也就做測(cè)地線在運(yùn)動(dòng)。

這聽起來(lái)很抽象，畢竟時(shí)空使我們看不到的。那我們?nèi)绾沃�道愛因斯坦說(shuō)的對(duì)不對(duì)呢？

實(shí)際上可以利用觀測(cè)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

萬(wàn)有引力定律 vs 廣義相對(duì)論

當(dāng)時(shí)，愛因斯坦剛提出廣義相對(duì)論時(shí)，其實(shí)能看得懂的人就不多，更不要說(shuō)能夠論證這個(gè)理論對(duì)不對(duì)的人了。愛因斯坦就一直在極力主張通過(guò)觀測(cè)來(lái)判定自己的理論是不是對(duì)的。他曾經(jīng)資助過(guò)一個(gè)天文學(xué)家來(lái)求證，結(jié)果這個(gè)天文學(xué)家因?yàn)橐粦?zhàn)的原因，被當(dāng)做間諜給關(guān)了起來(lái)。后來(lái)，英國(guó)的天文學(xué)家愛丁頓就親率團(tuán)隊(duì)進(jìn)行求證。

這可以說(shuō)是一場(chǎng)萬(wàn)有引力定律和廣義相對(duì)論直接面對(duì)面的角斗，是科學(xué)家之間的戰(zhàn)爭(zhēng)，比拼的是誰(shuí)的理論和現(xiàn)實(shí)更吻合。結(jié)果愛丁頓在這次日全食觀測(cè)中，觀測(cè)到光線偏折的角度更接近于廣義相對(duì)論，從而宣告了愛因斯坦的勝利，從此愛因斯坦一舉成名，成為了理論物理學(xué)史上可以和牛頓并立的科學(xué)家。

而廣義相對(duì)論后來(lái)也經(jīng)歷了多次觀測(cè)的求證，最終成為了主流的科學(xué)理論，并且廣義相對(duì)論的預(yù)言的引力波和黑洞也被科學(xué)家觀測(cè)到了。

所以，如今對(duì)于引力的本質(zhì)的解釋就是廣義相對(duì)論的詮釋，也就是時(shí)空的彎曲。

“萬(wàn)有引力”是牛頓的概念，他認(rèn)為引力是萬(wàn)有的，也就是說(shuō)任何物體都有引力，區(qū)別只是大小不同而已，并且引力小的物體會(huì)被引力大的物體所捕獲，可以說(shuō)牛頓萬(wàn)有引力出現(xiàn)到現(xiàn)在為止都是非常好用的理論，宇航員登月和衛(wèi)星發(fā)射全靠它。

不過(guò)牛頓屬于知其然不知其所以然，他并不知道引力的產(chǎn)生機(jī)制，好在這一問(wèn)題被數(shù)個(gè)世紀(jì)后的愛因斯坦廣義相對(duì)論“解決”了。

愛因斯坦在完成狹義相對(duì)論之后就一心想把引力也放進(jìn)去，為此他經(jīng)過(guò)數(shù)年的苦思冥想得到了“引力就是時(shí)空扭曲”的廣義相對(duì)論，并且解決了牛頓萬(wàn)有引力所不能解決的近光速與強(qiáng)引力場(chǎng)下的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。

在愛因斯坦看來(lái)所謂的引力不過(guò)是質(zhì)量扭曲時(shí)空產(chǎn)生的幾何跌落，太陽(yáng)就是憑著巨大的質(zhì)量扭曲了太陽(yáng)系的時(shí)空，才讓地球等天體不斷向著太陽(yáng)跌落，不過(guò)由于太空中的地球公轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力與太陽(yáng)引力抵消，因此地球一直沒有跌落到太陽(yáng)中。

細(xì)心的讀者肯定注意到了第二段最后的“解決”，之所以要加上引號(hào)是因?yàn)榱孔恿�學(xué)并不認(rèn)同廣義相對(duì)論時(shí)空扭曲產(chǎn)生引力說(shuō)法，事實(shí)上量子力學(xué)中一直假設(shè)了一種被稱為“引力子”的存在，量子力學(xué)認(rèn)為引力子的交換才是引力產(chǎn)生的根本原因。

廣義相對(duì)論與量子力學(xué)的互相矛盾說(shuō)明我們?nèi)祟悓?duì)引力的本質(zhì)認(rèn)識(shí)還存在著錯(cuò)誤和偏差，這種錯(cuò)誤和偏差只能寄希望于未來(lái)的物理學(xué)家們了。

提到萬(wàn)有引力，腦海中出現(xiàn)的第一個(gè)人就是牛頓。牛頓最偉大的成就就是在前輩們的成果基礎(chǔ)上建立起了宏觀物理世界模型。

也是牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律，并實(shí)驗(yàn)總結(jié)出萬(wàn)有引力公式。也是航空航天發(fā)展的基礎(chǔ)，公式如下：

但是牛頓并沒有從本質(zhì)上解釋萬(wàn)有引力，萬(wàn)有引力是四大基本作用力之一。但是愛因斯坦廣義相對(duì)論對(duì)引力的解釋并沒有把它當(dāng)作一種力，廣義相對(duì)論認(rèn)為質(zhì)量可以使時(shí)空發(fā)生彎曲引力僅是時(shí)空彎曲的外在表現(xiàn)。

簡(jiǎn)單的解釋就是：物質(zhì)告訴時(shí)空如何彎曲，彎曲的時(shí)空告訴物質(zhì)如何運(yùn)動(dòng)。

其它三種基本作用力已經(jīng)被量子力學(xué)解釋，認(rèn)為力的產(chǎn)生是由于量子的交換產(chǎn)生。用相同的道理去解釋引力的時(shí)候，提出了引力子的概念，但是并沒有成功。

所以現(xiàn)在提到引力的本質(zhì)問(wèn)題都是指得是時(shí)空彎曲。

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萬(wàn)有引力的本質(zhì)是質(zhì)量對(duì)周邊時(shí)空的擾動(dòng)，這種擾動(dòng)是把周邊的時(shí)空進(jìn)行彎曲。曲率與質(zhì)量成正比，影響范圍與距離成反比。

也就是說(shuō)，質(zhì)量越大的物體，對(duì)自己周邊的時(shí)空造成的曲率越大，小質(zhì)量物體經(jīng)過(guò)大質(zhì)量物體身邊時(shí)，就會(huì)受到這種曲率的影響，順著曲率的漩渦往下掉，最終掉到大質(zhì)量物體的身上。

這種時(shí)空曲率從宏觀上表現(xiàn)出來(lái)的現(xiàn)象是引力，看起來(lái)是兩個(gè)物體相互吸引。但引力是這個(gè)世界已知存在的四種基本力里面最弱的一種力，因此小質(zhì)量物體的引力很小，甚至小到可以忽略不計(jì)。比如兩個(gè)人，或兩輛汽車，甚至兩座大山，你能感受到他們的引力嗎？

因此一般來(lái)說(shuō)，只有在天體的運(yùn)動(dòng)中，引力才能夠成為考量的對(duì)象。

比如我們地球的引力主要表現(xiàn)為重力，就是物體由于地球的吸引力而受到的力，物體受到的力與質(zhì)量成正比，我們就感到質(zhì)量越大的物體越重。

在太空無(wú)重力狀態(tài)下，物體質(zhì)量再大也沒有重量（失重狀態(tài)）。

根據(jù)天體質(zhì)量的大小，可以計(jì)算出其重力加速度。速度是與引力抗衡的條件，適當(dāng)?shù)乃俣瓤梢耘c引力相互抵消，叫環(huán)繞速度，就是不被大質(zhì)量天體引力陷阱所陷落，但也逃不出引力的牽扯。在環(huán)繞速度下，小質(zhì)量物體圍繞著大質(zhì)量天體在軌道上旋轉(zhuǎn)，雙方會(huì)保持一種平衡狀態(tài)；超過(guò)逃逸速度，則可擺脫引力束縛飛向遠(yuǎn)方。

地球的環(huán)繞速度為7.9千米/秒，逃逸速度為11.2千米/秒。

質(zhì)量越大相對(duì)體積越小的物體，導(dǎo)致的時(shí)空曲率也就越大。太陽(yáng)的質(zhì)量雖大，但直徑有139.2萬(wàn)千米，表面的逃逸速度為617.7千米/秒；白矮星雖然質(zhì)量在太陽(yáng)以下，但體積只有地球大小，逃逸速度需要5000千米/秒左右；中子星質(zhì)量超過(guò)太陽(yáng)，半徑卻只有10公里左右，逃逸速度最高達(dá)到150000千米/秒。

黑洞奇點(diǎn)無(wú)限小，視界里面的逃逸速度超過(guò)光速。所以靠近黑洞的史瓦西邊界逃逸速度就要接近光速了，那里的引力漩渦無(wú)可阻擋，以后大家若有機(jī)會(huì)前往黑洞附近可要當(dāng)心！

這些質(zhì)量很大體積卻很小的天體在自己周圍導(dǎo)致的時(shí)空曲率很大，就如漩渦很急陷阱很深很陡峭，靠近的物體就很難逃脫。

但這種時(shí)空擾動(dòng)形成的引力現(xiàn)象與距離成反比，離開越遠(yuǎn)消散的越快，呈指數(shù)級(jí)遞減。但就是到了天邊也還有，所以引力又是超長(zhǎng)力，理論上無(wú)限遠(yuǎn)。但一般出了天體的引力圈（希爾球半徑）就可以忽略不計(jì)了。

這個(gè)距離并不大，地球的希爾球半徑約150萬(wàn)公里，也就是說(shuō)地球?qū)�時(shí)空擾動(dòng)導(dǎo)致的時(shí)空漩渦影響到150萬(wàn)公里遠(yuǎn)；太陽(yáng)的希爾球半徑約1光年左右。

引力的希爾球半徑計(jì)算涉及到周邊天體，比較復(fù)雜，這里就不多扯了，有興趣的可以看時(shí)空通訊過(guò)去發(fā)過(guò)的相關(guān)文章。

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