引力其實是一個非常神秘的基本力,因為引力實在是太小了,我們每天從桌子上拿起手機,就能夠輕輕鬆鬆對抗整個地球產生的引力。而引力也是當今物理學非常難以統一的力,量子力學甚至到現在都無法解釋引力為何存在。
牛頓——萬有引力:
牛頓的蘋果,這個虛假的故事告訴我們從生活中發現科學,雖然這個故事是假的,但是牛頓確實讓世界了解到無處不在的引力,而且牛頓還發現質量只影響引力的重要因素。
由於幾乎一切事物都存在質量,因此引力也被稱為——萬有引力,你我他,都有引力!
雖然知道了質量會產生引力,但是引力的本質,牛頓沒有在他的經典力學中進行探究,就像萬有引力這個名字一樣。
誰都有的力,就像1+1=2,這是誰都知道的道理,似乎不需要進行探究,但是當人類開始探索宇宙,發現引力並非牛頓經典力學那樣,是一個簡單的公式,引力似乎在不斷變化?
愛因斯坦——相對論:
按照目前的主流物理理論來說,相對論是解釋引力最完美的理論,愛因斯坦用空間的扭曲,以及引力場的傳播,完美解釋了宇宙的所有引力。
空間並非一個堅硬的東西,而是類似我們的床墊,當我們在床上放一個鉛球,床就會向下坍塌,周圍的東西也會掉進這個坍塌的洞裡,這就是引力的本質。
那麼如果一個黑洞憑空出現在宇宙中,宇宙的一切事物都會瞬間受到影響嗎?
並非如此,引力的傳播也需要時間,引力的傳播就像是一種波,這種波以光速傳播,影響著沿途的所有事物,並且這種引力波存在起伏,因此引力也並非一個固定的數值。
在雙星系統中,愛因斯坦的相對論被完美驗證,引力可以用相對論完美解釋!
相對論的延續——量子力學:
相對論雖然可以完美解釋宇宙天體的運動,但進入微觀世界,量子運動超出了相對論的計算範圍,於是一大批科學家開創了量子力學,以相對論為核心,從微觀觸發解釋這個世界。
量子力學在最初的階段,幾乎可以完美統一宇宙四大基本力——強作用力、弱作用力、電磁力、引力。但是面對相對論完美解釋的引力,量子力學卻變得束手無策。
量子力學開始和相對論出現矛盾的一面。
為了讓量子力學統一四大基本力,科學家提出一種虛構的粒子——引力子,這種尚未發現的粒子,就是引力產生的原因,由於全部量子都存在引力子,因此都可以產生引力。
科學家為了證明引力子的存在,建造了越來越長的粒子對撞機,然而粒子的速度無論加速到多快,科學家也沒有找到引力子的存在。
美國甚至已經暫停了該項目的投資,中國也停止了粒子對撞機的建造投資,因為人類依靠粒子對撞機獲得量子力學突破的可能性,低於0.01%。
目前來說,對引力解釋最為透徹,經得起驗證的科學理論,只有相對論。
但是相對論也無法統一宇宙四大基本力,說明目前的相對論尚不完善,引力的本質究竟是什麼,或許只有當科學家統一四大基本力,發現大一統理論之後,才能真正解釋引力!