引力的本質(zhì)是什么？這是人類一直以來(lái)都想高明白的事情，曾經(jīng)古希臘問(wèn)答的哲學(xué)家對(duì)此有過(guò)一番思考，他認(rèn)為“輕的東西有“輕性”，如氣、火，它們天然地向上走；重的東西有“重性”，如水、土，天然地向下跑”“重的東西下落快，輕的東西下落慢”，當(dāng)然這個(gè)理論在現(xiàn)在看來(lái)自然要貽笑大方，但在當(dāng)時(shí)，能夠概括總結(jié)這樣的經(jīng)驗(yàn)，也屬不易了。

伽利略的懷疑

曾經(jīng)這個(gè)理論在將近兩千年的時(shí)間從未有人懷疑過(guò)，但到了伽利略時(shí)代，對(duì)事物觀測(cè)總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，使得他開始懷疑這個(gè)理論，他有過(guò)一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)但卻未能付諸實(shí)施，或者說(shuō)限于當(dāng)時(shí)的計(jì)時(shí)工具不夠先進(jìn)，他是這樣假設(shè)的，假如將一個(gè)重物和輕物綁在一起，那么下落速度應(yīng)該是比重物慢一些，但去比輕物快一些，很明顯伽利略的思想實(shí)驗(yàn)懷疑方向是對(duì)的

隨著伽利略對(duì)運(yùn)動(dòng)的理解，以及對(duì)哥白尼的《天體運(yùn)行論》的繼承，結(jié)合自己對(duì)木星的觀測(cè)，開創(chuàng)了以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)并具有嚴(yán)密 邏輯體系的近代科學(xué)，“天空立法者”開普勒與伽利略一樣，繼承了哥白尼的《天體運(yùn)行論》并且發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)動(dòng)三大定律。

萬(wàn)有引力的現(xiàn)象

這一切，都為牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)， 牛頓在1687年發(fā)表的《 自然定律》這篇論文中，對(duì)萬(wàn)有引力以及三大運(yùn)動(dòng)定律做了完整的描述，這是對(duì)從伽利略時(shí)代開始對(duì)引力的懵懂到牛頓時(shí)代的清晰表述。在此后的300多年時(shí)間里，牛頓的理論指導(dǎo)了工程建設(shè)、理論天文以及光學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域

萬(wàn)有引力理論認(rèn)為物體間引力與它們的質(zhì)量之積成正比，與它們距離的平方成反比，這一點(diǎn)無(wú)疑是準(zhǔn)確的，但在引力傳遞的介質(zhì)上卻陷入了僵局，牛頓認(rèn)為引力傳遞是以太完成的，借用了亞里士多德的觀點(diǎn)，將兩位相隔將近1900年的大神建立起了“量子糾纏般”的關(guān)系，但可惜這個(gè)描述是錯(cuò)誤的，牛頓摸到了引力這個(gè)本質(zhì)的門口，卻仍然局限于時(shí)代，但對(duì)于科學(xué)來(lái)說(shuō)，這是必須要經(jīng)歷的時(shí)代，現(xiàn)代科學(xué)體系的紀(jì)年是從牛頓時(shí)代開始。

廣義相對(duì)論引力的本質(zhì)

1916年愛因斯坦的《廣義相對(duì)論基礎(chǔ)》發(fā)表，首次將引力解釋為質(zhì)量對(duì)時(shí)空的彎曲作用，請(qǐng)注意是時(shí)空，而不是空間，廣義相對(duì)論認(rèn)為時(shí)間和空間是不可分割的整體，這個(gè)理論在1919年的日食中被愛丁頓帶隊(duì)觀測(cè)小組所證實(shí)，而且在水星進(jìn)動(dòng)的計(jì)算中保持在了可接受的誤差之內(nèi)。

似乎到這里可以結(jié)束了？因?yàn)橐σ呀?jīng)解釋完了？傳遞引力的介質(zhì)是時(shí)空，而不是所謂的以太，但這中間仍然有一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)楹蛷V義相對(duì)論時(shí)代開始，量子力學(xué)也一起如火如荼發(fā)展起來(lái)，對(duì)于微觀世界，無(wú)論是廣義相對(duì)論還是牛頓的經(jīng)典力學(xué)都無(wú)能為力，而隨著粒子物理的發(fā)展，構(gòu)成物質(zhì)世界的各項(xiàng)基本粒子以及粒子之間的相互作用力一個(gè)個(gè)被發(fā)現(xiàn)。

四大作用力中的傳遞者除了引力以外都被找到，曾經(jīng)預(yù)言中賦予粒子質(zhì)量的希格斯玻色子也被找到，似乎世界正向這大同前進(jìn)，但傳說(shuō)中的自旋為2、質(zhì)量為零在粒子之間傳遞引力的玻色子一直未能找到，關(guān)于引力的一切在100多年前的廣義相對(duì)論已經(jīng)能夠一錘定音了？真的只是質(zhì)量對(duì)時(shí)空的彎曲？

弦理論對(duì)引力本質(zhì)的進(jìn)一步探索

當(dāng)然這很明顯是對(duì)的，但對(duì)于引力本質(zhì)的探索從未停止，從上世紀(jì)六十年代開始發(fā)展起來(lái)的弦理論和超弦理論試圖在用弦的振動(dòng)來(lái)解釋我們這個(gè)世界的一切，而且在這個(gè)方向走的頗深，我們來(lái)簡(jiǎn)單了解下弦理論是怎么來(lái)解釋質(zhì)量和引力的？

弦理論認(rèn)為組成我們這個(gè)世界的弦有兩種，一種是開弦，另一種是閉弦，而光子是開弦的橫向振動(dòng)產(chǎn)生。弦通過(guò)振動(dòng)會(huì)具有“振動(dòng)能量”，振幅越大，能量就會(huì)越大，根據(jù)質(zhì)能等價(jià)方程，此時(shí)的質(zhì)量也就越大，當(dāng)弦停止振動(dòng)時(shí)，弦的能量就會(huì)處于最低的狀態(tài)，弦理論認(rèn)為此時(shí)的能量并不會(huì)為零，這和真空量子漲落的概念不謀而合。而引力則通過(guò)在“開弦”之間，通過(guò)交換“閉弦”傳遞引力，也可以在“閉弦”之間，通過(guò)交換“閉弦”傳遞引力。

是不是有點(diǎn)暈，抱歉種花家也有點(diǎn)暈，似乎弦理論有解釋事物一切的企圖，但卻一直在修補(bǔ)完善自身，這和科學(xué)體系的發(fā)展非常相似，但弦理論似乎有些失去控制，比如弦理論、超弦理論、再到M理論，我們不確定未來(lái)還會(huì)出現(xiàn)什么理論，但科學(xué)道路上就在不斷修正自我，就像引力本質(zhì)探索的道路，本身就是一個(gè)現(xiàn)代科學(xué)體系發(fā)展的過(guò)程，那么未來(lái)呢，一個(gè)更龐大的體系會(huì)出現(xiàn)在我們眼前。