在牛頓力學中,萬有引力是普遍存在的一種自然現象。但是牛頓為了研究「引力何以可能」的問題就陷入了難以跨越的障礙之中。
牛頓力學只是告訴引力就是普遍的,沒有為什麼!牛頓晚年為了解決引力產生的因果關係也不得不藉助上帝。其實這只是一種逃避的手段,最後也沒有研究個所以然來!
牛頓解答不了這個問題,直到兩百多年後的1915年,愛因斯坦才把引力的本質詮釋出來了,那就是有質量存在的物質必然會彎曲周圍的時空,引力只是時空彎曲的表象。可以說,愛因斯坦把「引力何以產生」的問題進一步的解答了一番。
但如果你繼續追問「時空彎曲何以產生」,愛因斯坦等人也是無法面對的。這種窘境就相當牛頓當年對引力本源的探究一樣。我們只能一步一步的推理,但是任何事物總有無數個「為什麼?」 一個事物最初的原因解決了,其背後還有另一個導致這個原因產生的原因,以此類推下去,這樣就沒完沒了了。 這也是哲學上的「外在關係說」!
拋開哲學層面,我們用廣義相對論來解釋時空彎曲
廣義相對論的公式Rμν-1/2Rgμν=8πTμνG/c^4告訴我們,物質本身就有時空屬性。物質的能量和動量T_uv的分布就對應著相關的時空彎曲R_uv。其實就是說物質的能量和動量才是決定時空彎曲的本質,而不是物質本身。但是物質必然會包含能量和動量,所以一般人認為是物質決定時空彎曲也不能看做是錯的,這只是不全面的認識罷了!
人們原本以為,一個物質的質量可以通過受到地球的引力算出,也可以通過其加速度和力的大小算出。但兩種計算質量的方式沒有絕對本質的相同!
但是等效原理卻告訴我們:引力質量嚴格意義上的確等於慣性質量。
那麼我們就可以想像:在一個廣袤無垠的宇宙深處,一個有運動的物體必然有慣性質量,而這個慣性質量又可以等於引力質量。所以物質的存在可以帶來能量和動量的空間分布,並產生引力表象!