德国天文学家开普勒利用第谷的观测资料发现了行星运动三大定律,但他只得出了行星和恒星之间运动的各种参数关系,却并不知道其原因。
牛顿因为苹果落地发现了万有引力,揭示了行星运动规律的原因是宇宙中万物之间都存在万有引力,并精确得出引力大小的数学表达式,但他依然不知道引力的本质是什么及引力是怎么产生的?他把引力想象成是一种难以解释的超距作用,并由此引出关于上帝是第一推动力的问题。
爱因斯坦的广义相对论是一个引力理论,他认为引力只不过是时空弯曲的几何效应而已。现在这虽然还不是人们普遍认可的结论,但却是当前最伟大的理论,是当前宇宙学家们研究宇宙的强有力工具。
但爱因斯坦也只是对引力是什么做了一次有益的探索和猜测,有些问题仍然没有解决和证实:他预言的引力波虽说被探测到了,但引力波的基本特性、引力场到底是什么、引力子是否存在、引力的传播速度等问题至今并没有搞清。至于宇宙中为什么存在引力,即引力产生的原因是什么的问题更没有给出答案。所以现在来回答这个问题都是在探索和猜测。
好的猜想会启发科学理论的诞生,那这个猜想就是科学猜想,当然科学猜想不是闭门造车,它也是建立在科学事实和闪光的科学思想之上。下面我来试着回答一下。
人们常说自然界有四种力:强力、弱力、电磁力和引力。目前前三种力都统一了,唯独统一不了引力,建立把四种力都统一起来的大统一理论是爱因斯坦终生没有实现的愿望。也是现代科学的追求目标。爱因斯坦说引力只是一种效应,这话我觉得说的有理,不过可以说的更彻底点,我们可以这样来理解引力:从某种角度上说引力根本算不上一种力,换句话说宇宙中根本不存在“引力”,所以怎么能和其它三种力统一呢?当然这也是“引力”不同于别的力的原因。我认为“引力”只不过是宇宙膨胀效应的反作用,是宇宙“外”的非时空对宇宙时空的“压缩”。所以要理解引力的本质和产生的原因首先要了解宇宙,整个宇宙的图景是这样的:客观实在性决定了宇宙的存在,使宇宙拥有了物质的主要形式――能量,能量组成的“奇点”蓄势待发,但“周围”没有时空发不出来,于是就“炸”出时空,伸展出手脚。炸出时空的过程就是运动,能量在运动中产生了时空,反过来能量物质又在时空中运动,如果不运动,产生的时空会被宇宙“外”的非时空压缩掉,时空感觉到一种“反作用效应”。这种“效应”就是我们常说的“引力”。
能量(质量)越大的物体越影响时空,这也对应着广义相对论所说的大质量物体引起时空弯曲,时空弯曲的几何效应就是引力。总而言之,如果没能量,不运动了,时空就消失了,因为物质都会被宇宙“外”的非时空压缩,也就是被“引力”收缩到“奇点”了。
由上看出,“引力”产生的原因就是因为宇宙的膨胀,膨胀的原因是能量的存在,能量的存在是因为宇宙的物质实在性。而宇宙的客观实在性是永恒的,因而“引力”伴随着宇宙一直都在。