引力是自然界四大基本作用力之一,除此之外還有強力、弱力、電磁力,但是引力從本質(zhì)上討論與其他三種“格格不入”,其他三種基本作用力都可以用量子力學(xué)來從本質(zhì)上解釋,力的作用過程可以看作是基本粒子的交換過程。 例如:電磁力的媒介子是光子;強力主要是束縛原子核的作用力,不讓質(zhì)子、中子、夸克等跑出來,強力的媒介子就是膠子(規(guī)范粒子);弱力簡單的理解就是粒子的衰變,比較典型的就是β衰變,由于自由中子不穩(wěn)定,它們的壽命大約為15分鐘。中子衰變時會釋放一個電子和一個反中微子最后變成質(zhì)子,弱力的媒介子是玻色子。 上邊說的幾種基本粒子都屬于粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型中的粒子,但是唯獨解釋引力的時候提出引力子無非自洽,引力子至今是一種假說尚未被發(fā)現(xiàn)。但是引力卻可以通過愛因斯坦的廣義相對論來解釋,廣義相對論的核心就是時空彎曲。而引力就是時空彎曲的外在表現(xiàn),引力波被認(rèn)為是時空漣漪也在2016年被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)觀測到。 目前來看時空彎曲是引力最好的本質(zhì)解釋,時空像一張有彈力的薄膜有質(zhì)量的物體放上去自然會讓時空發(fā)生彎曲。對于四大基本作用力不能統(tǒng)一解釋也是相對論和量子力學(xué)的矛盾點之一。萬有引力雖然最早由牛頓發(fā)現(xiàn),但是牛頓并沒有從本質(zhì)上解釋萬有引力,而廣義相對論對于引力的解釋重新修訂了萬有引力公式,讓我們對于引力的描述越來越準(zhǔn)確。 但是這是最準(zhǔn)確的描述嗎?目前來看是的,但是隨著科學(xué)理論的發(fā)展是否會有新的理論出現(xiàn)能更好的描述引力也說不定。至少弦論中的M理論可能有這方面的潛力,統(tǒng)一相對論和量子力學(xué)。 |
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