相對論和牛頓定律都無法解釋的引力,它到底來源於哪?

引力是人類已知最早的相互作用之一。1687年,牛頓在《自然哲學的數學原理》一書中提出了這個概念。

迄今為止,關於引力如何產生的問題,在這之前有牛頓和愛因斯坦他們二人的理論。牛頓的萬有引力理論認為物質的引力來源於物質的質量,引力是有質量的物質固有的屬性;而愛因斯坦的相對論則認為引力來源於有質量的物體引起的周圍空間的彎曲,這時的空間彎曲就是空間凹陷或塌陷的意思。但是上述二人的引力理論其實都不能真正解釋引力,都不能說明引力的本質和引力到底如何產生。引力的本質和引力到底如何產生至今還是一個謎。

相對論和牛頓定律都無法解釋的引力,它到底來源於哪?

目前,人類已知的所有粒子都有質量,甚至被稱為“宇宙幽靈”的中微子,其質量都是在前幾年測量的。所以,可以說引力可以和所有的基本粒子相互作用。

正是引力的這種特性啟發了蘇格蘭理論物理學家希格斯玻色子假設質量的來源是真空波動。

希格斯的想法是在20世紀80年代提出的。人們已經擴展了這個理論,甚至在理論上預言了希格斯粒子,一種可以產生任何粒子質量的粒子。在2012年這種上帝粒子(希格斯玻色子)首次被觀測到。前年發現希格斯玻色子後,完全的證實了Standard Model標準模型。這個模型概括解釋了強核力、弱核力和電磁力的基本組成和所有物質的基本粒子。這也算是20世紀到21世紀物理界最大的成果。不過,目前還沒能把引力一起統一解釋。所以還需要更上一層的萬有理論,來把這四力都統一了,才能知道引力到底這如何產生的。

相對論和牛頓定律都無法解釋的引力,它到底來源於哪?

從笛卡爾到牛頓再到愛因斯坦,直到今天,引力的本質已經成為物理天空中最大的霧。而我們熟悉的量子力學和廣義相對論是最有可能解釋萬有理論的。兩個理論雖然都有潛力在未來達成萬有理論,不過以目前的定義,是不可能兩者皆對的。量子引力是量子力學試著解釋引力,以及想辦法結合廣義相對論的一個理論。其中一個概念是graviton引力子,是一個假設的基本粒子。如果引力子真的存在,它不會有質量或電荷,並且是引力的產生源。不過這個假設理論,雖然可以完美的解釋引力來源以及完成萬有理論,還是有非常大的實驗證實問題的。可以說基本上不可能測到。

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另外,說到萬有理論,不可能不提到弦理論。因為它是目前最被看好的,或許可以最終達到萬有理論境界的理論。而且,弦理論給出了量子力學和廣義相對論結合的可能性。弦理論有非常多的子理論,弦理論認為宇宙剛開始的時候,宇宙四力都是一個統一的基本力。所有的粒子在最最小的微觀大小裡:普朗克長度,都有不同在振動的弦。根據這些弦不同的振動,而產生了不同的粒子的質量以及相互作用。

相對論和牛頓定律都無法解釋的引力,它到底來源於哪?

其它試著解釋引力來源,以及想成為萬有理論的假設和理論實在是多的數不過來。很多都有部分交疊的概念,而有些卻有互相有矛盾的假設。到底那個理論才可以最終昇華到萬有理論的地位,至少目前沒有人能證實出來。

引力似乎是一個由謎題組成的神奇盒子。打開外面的大盒子,發現裡面有幾個小盒子。打開一個小盒子,發現裡面的小盒子是無限的。

地心引力的本質已經成為人類智力的最大挑戰。遊戲由笛卡兒和牛頓開始,表演還在繼續,永遠看不到盡頭。

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