引力其实是一个非常神秘的基本力,因为引力实在是太小了,我们每天从桌子上拿起手机,就能够轻轻松松对抗整个地球产生的引力。
而引力也是当今物理学非常难以统一的力,量子力学甚至到现在都无法解释引力为何存在。
牛顿——万有引力:
牛顿的苹果,这个虚假的故事告诉我们从生活中发现科学,虽然这个故事是假的,但是牛顿确实让世界了解到无处不在的引力,而且牛顿还发现质量只影响引力的重要因素。
由于几乎一切事物都存在质量,因此引力也被称为——万有引力,你我他,都有引力!
虽然知道了质量会产生引力,但是引力的本质,牛顿没有在他的经典力学中进行探究,就像万有引力这个名字一样。
谁都有的力,就像1+1=2,这是谁都知道的道理,似乎不需要进行探究,但是当人类开始探索宇宙,发现引力并非牛顿经典力学那样,是一个简单的公式,引力似乎在不断变化?
爱因斯坦——相对论:
按照目前的主流物理理论来说,相对论是解释引力最完美的理论,爱因斯坦用空间的扭曲,以及引力场的传播,完美解释了宇宙的所有引力。
空间并非一个坚硬的东西,而是类似我们的床垫,当我们在床上放一个铅球,床就会向下坍塌,周围的东西也会掉进这个坍塌的洞里,这就是引力的本质。
那么如果一个黑洞凭空出现在宇宙中,宇宙的一切事物都会瞬间受到影响吗?
并非如此,引力的传播也需要时间,引力的传播就像是一种波,这种波以光速传播,影响着沿途的所有事物,并且这种引力波存在起伏,因此引力也并非一个固定的数值。
在双星系统中,爱因斯坦的相对论被完美验证,引力可以用相对论完美解释!
相对论的延续——量子力学:
相对论虽然可以完美解释宇宙天体的运动,但进入微观世界,量子运动超出了相对论的计算范围,于是一大批科学家开创了量子力学,以相对论为核心,从微观触发解释这个世界。
量子力学在最初的阶段,几乎可以完美统一宇宙四大基本力——强作用力、弱作用力、电磁力、引力。但是面对相对论完美解释的引力,量子力学却变得束手无策。
量子力学开始和相对论出现矛盾的一面。
为了让量子力学统一四大基本力,科学家提出一种虚构的粒子——引力子,这种尚未发现的粒子,就是引力产生的原因,由于全部量子都存在引力子,因此都可以产生引力。
科学家为了证明引力子的存在,建造了越来越长的粒子对撞机,然而粒子的速度无论加速到多快,科学家也没有找到引力子的存在。
美国甚至已经暂停了该项目的投资,中国也停止了粒子对撞机的建造投资,因为人类依靠粒子对撞机获得量子力学突破的可能性,低于0.01%。
目前来说,对引力解释最为透彻,经得起验证的科学理论,只有相对论。
但是相对论也无法统一宇宙四大基本力,说明目前的相对论尚不完善,引力的本质究竟是什么,或许只有当科学家统一四大基本力,发现大一统理论之后,才能真正解释引力!