這是大多數(shù)朋友的理解，但其實(shí)引力和空間彎曲都是一個(gè)現(xiàn)象的兩種不同說(shuō)法，愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論告訴我們，時(shí)空是一個(gè)不可分割的整體，所以我們?cè)诮忉尅耙Α迸c空間之間的關(guān)系時(shí)必須要和時(shí)空一起說(shuō)明，否則這個(gè)觀點(diǎn)就是不完整的。

一、對(duì)于時(shí)空的理解

古希臘哲學(xué)家亞里士多德認(rèn)為，自然界不存在所謂的“絕對(duì)真空”，他認(rèn)為空間總是伴隨著物質(zhì)以及運(yùn)動(dòng)的存在！這是人類對(duì)于空間最早的理解，盡管沒(méi)有確切證據(jù)支持，但這個(gè)理解是超前的！

到了17世紀(jì)，艾薩克·牛頓建立三大運(yùn)動(dòng)定律，并且在哥白尼的日心說(shuō)以及開(kāi)普勒行星三大定律等的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了萬(wàn)有引力定律，開(kāi)創(chuàng)了經(jīng)典力學(xué)理論，開(kāi)啟了“絕對(duì)時(shí)間”和“絕對(duì)空間”的概念，也就是各位所熟悉的“絕對(duì)時(shí)空觀”，牛頓經(jīng)典力學(xué)認(rèn)為，空間只是一個(gè)容器是獨(dú)立存在的，而時(shí)間在宇宙的每個(gè)角落都一樣，非常符合大眾對(duì)于空間和時(shí)間的理解。

牛頓力學(xué)對(duì)于低速運(yùn)動(dòng)的描述以及現(xiàn)代科學(xué)體系的建立無(wú)疑充當(dāng)了領(lǐng)路人的角色，因此牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀統(tǒng)治了科學(xué)界超過(guò)200年。但我們現(xiàn)在知道這個(gè)絕對(duì)時(shí)空觀是不正確的，因?yàn)闊o(wú)論是支持絕對(duì)時(shí)空觀的“以太”假設(shè)，還是水星進(jìn)動(dòng)等，都給絕對(duì)時(shí)空觀當(dāng)頭一棒！1905年發(fā)表的狹義相對(duì)論認(rèn)為時(shí)間與空間跟物體運(yùn)行的速度有關(guān)。

而在1916年愛(ài)因斯坦發(fā)表的廣義相對(duì)論出現(xiàn)將物理學(xué)家們從水深火熱中解救了出來(lái)，廣義相對(duì)論認(rèn)為，引力是質(zhì)量在時(shí)空中的表現(xiàn)，它在彎曲空間的同時(shí)也改變了時(shí)間。在質(zhì)量體周?chē)臅r(shí)空存在的是空間與時(shí)間的梯度。

在質(zhì)量周?chē)牟煌恢茫臻g的彎曲程度和時(shí)間的改變程度是不一樣的，這個(gè)關(guān)系可以用如下公式來(lái)表示。

G為萬(wàn)有引力常數(shù)，M為質(zhì)心的質(zhì)量，r為距離質(zhì)心的距離，c為光速。當(dāng)然公式記憶起來(lái)非?？菰餆o(wú)味，其實(shí)我們根本無(wú)需這樣去死記硬背，只要記住美國(guó)物理學(xué)家惠勒對(duì)廣義相對(duì)論的經(jīng)典總結(jié)即可“質(zhì)量告訴時(shí)空如何彎曲，而時(shí)空彎曲告訴質(zhì)量如何運(yùn)動(dòng)”！

二、質(zhì)量來(lái)自何方？

廣義相對(duì)論解釋了質(zhì)量為什么能彎曲時(shí)空，也就是各位形容的引力彎曲時(shí)空，但卻沒(méi)有解決一個(gè)本質(zhì)問(wèn)題，質(zhì)量是從哪里來(lái)的？可能很多朋友會(huì)馬上向大一個(gè)等式，就是質(zhì)能方程：

質(zhì)能等價(jià)，聽(tīng)上去似乎是這樣，那么是能量扭曲空間嗎？似乎更掉進(jìn)了一個(gè)死胡同，我們還是得回到事物的本質(zhì)上來(lái)！看起來(lái)愛(ài)因斯坦的相對(duì)論已經(jīng)有所局限，也許我們要從量子力學(xué)中去尋找答案。

量子力學(xué)發(fā)展到現(xiàn)在，我們已經(jīng)站在了揭示物質(zhì)本質(zhì)的前夜，我們知道了組成物質(zhì)的費(fèi)米子，比如各種夸克和電子以及中微子等都是費(fèi)米子，和將這些費(fèi)米子粘合起來(lái)的玻色子，比如光子（傳遞電磁力），膠子（傳遞強(qiáng)作用力）和弱力（W玻色子和Z玻色子）

傳遞引力的引力子到現(xiàn)在為止我們沒(méi)有找到，但廣義相對(duì)論中已經(jīng)定義了傳遞引力的方式，我們不妨?xí)呵揖托帕藦V義相對(duì)論。似乎物質(zhì)世界已經(jīng)齊備了嗎？完全不是，因?yàn)檫€有一個(gè)曾經(jīng)預(yù)言中亞原子粒質(zhì)量生成機(jī)制的粒子，后來(lái)在2012年7月4日歐洲強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)中找到了傳說(shuō)中的希格斯玻色子。

上世紀(jì)六十年代，物理學(xué)家提出一種利用自發(fā)對(duì)稱性破解來(lái)賦予基本粒子質(zhì)量，但同時(shí)又不會(huì)與規(guī)范場(chǎng)論沖突。物理力學(xué)家們假設(shè)宇宙中遍布希格斯場(chǎng)，這種粒子可以與基本粒子相互作用，利用自發(fā)對(duì)稱性破缺使基本粒子獲得質(zhì)量。

希格斯玻色子是希格斯場(chǎng)的量子激發(fā)，根據(jù)機(jī)制基本粒子與希格斯場(chǎng)耦合獲得質(zhì)量。從希格斯場(chǎng)理論誕生到2012年歐洲強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)找到希格斯玻色子，整整過(guò)去了將近半個(gè)世紀(jì)，希格斯玻色子質(zhì)量為：126.5GeV（5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差），具有零自旋與偶宇稱，與預(yù)言中的基本特性一致，但仍然存在部分與理論預(yù)測(cè)不相符的結(jié)果。

建設(shè)中的CEPC

正在建設(shè)中的CEPC（高能環(huán)形電子對(duì)撞機(jī)）可以將LHC的發(fā)現(xiàn)的希格斯玻色子測(cè)量精度提高10倍，達(dá)到1%左右，也許能解開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)模型中給基本粒子帶來(lái)質(zhì)量的希格斯玻色子更多的秘密。

三、傳遞引力的是什么介質(zhì)？

廣義相對(duì)論認(rèn)為引力是質(zhì)量在時(shí)空中的表現(xiàn)，在彎曲時(shí)空中運(yùn)行就是引力的直觀體現(xiàn)，量子力學(xué)認(rèn)為是引力子在傳遞兩者之間的關(guān)系，而且也找到了希格斯玻色子這個(gè)賦予基本粒子質(zhì)量的粒子，但對(duì)于引力子也無(wú)能為力！

弦理論卻對(duì)引力有一番解釋

弦理論認(rèn)為基本粒子都是由弦的振動(dòng)形成，弦的不同振動(dòng)狀態(tài)對(duì)應(yīng)著不同的基本粒子。弦的狀態(tài)有兩種，一種如扁面條一樣的開(kāi)弦，另一種則是猶如彈簧一樣的閉弦，弦理論認(rèn)為，傳遞電磁力的光子是由開(kāi)弦的橫向振動(dòng)形成，而引力的傳遞方式有兩種：

在“開(kāi)弦”之間，通過(guò)交換“閉弦”傳遞引力

在“閉弦”之間，通過(guò)交換“閉弦”傳遞引力

弦理論試圖將物質(zhì)以及空間與時(shí)間統(tǒng)一起來(lái)，而且弦理論對(duì)于空間維度的描述是令人震驚的，但到現(xiàn)在為止我們?nèi)匀粺o(wú)法證實(shí)這些猜測(cè)，但時(shí)間也許會(huì)我們答案。