引力到底是什么?是时空的弯曲还是引力子?

四高文用才是宇宙的法则

起首,“万物的秩序法则”并不是只有引力说了算。究竟结果,在宇宙中存在四种感化力:强彼此感化,弱彼此感化,电磁彼此感化,引力。

此中强彼此感化、弱彼此感化、电磁彼此感化的存在,包管了物质的存在,说白了,它们就是粘合剂,把根基粒子粘合起来,这才组成了物质。为此,科学家构建了粒子物理尺度模子。此中费米子就是根基粒子,而玻色子则是传递这三种感化的粒子。

强彼此感化和弱彼此感化确保了,原子核的形当作,胶子传递的强彼此感化束厄局促住夸克在质子和中子等强子中,介子传递的强彼此感化束厄局促住质子和中子在原子核中。弱彼此感化确保了电子不会坠入到原子核中。电磁彼此感化则是确保了原子之间可以彼此自力,不至于太近,同时也不至于太远。

也就是说,没了这三种感化力,宇宙中的物质也不会存在。是以,更合理的说法应该是,四种彼此感化才是“万物的秩序法则”。

引力

关于“引力”的诠释,历来说法有良多,并且引力至今也是科学家在思虑和研究的对象。我们可以先简单描述一下引力的感化,若是从宇宙的大标准上来看,引力是星系的粘合剂,若是没有它们,宇宙中的物质会当作一盘散沙。

恰是因为引力有趋向物质彼此接近的感化。是以,它可以把宇宙中的一些距离附近的物质聚合到一路。大部门的星系就是由物质和暗物质供给的引力而堆积起来的。而太阳系,则是依靠着太阳的引力将8大行星、小行星等天体束厄局促在太阳系的势力规模内。

关于引力的诠释,每个时代都不太一样,古希腊时代,亚里士多德就提出过一套。后来,牛顿也提出过一套,也就是万有引力心猿意马律。他认为引力是一种超距感化,说白了就是,若是太阳消逝了,那所有在太阳系内的天体城市沿着轨道的切线偏向飞出去。

不外,总体来说,大师对于“超距感化”并不是很认同。

后来,有两个理论都试图诠释引力,一个是粒子物理尺度模子,也就是适才说到的同一了除了引力之外的三种感化的理论模子。这套理论,说白了就是依靠“粒子”、“场”的概念来诠释这三种感化。是以,诠释引力也势需要用到这些。

于是,科学家就假设了“引力子”的存在。可是良多问题不克不及光是拍脑壳来决议的,起首是要找到这种粒子,其次理论要能和现实相匹配。可是,这个“引力子”的相关理论,不单找到它的存在,而且这个引力理论和现实的环境误差很大很大,是以,今朝这个“引力子”理论并不是诠释“引力”的本家儿流理论。它的精确水平和牛顿的万有引力心猿意马律都完全没法比。

广义相对论

别的一个诠释引力素质的是爱因斯坦的广义相对论。在广义相对论傍边,引力的素质是时空的扭曲。

就拿太阳系来说,太阳压弯了四周的时空,地球是沿着“时空”的“直线”(也被叫做测地线)在活动。若是从二维上来看,就是下面这样:

所以,科学家惠勒曾经归纳综合过广义相对论,他是这么说的:

物质告诉时空怎么弯曲。时空告诉物质怎么活动。

那这套理论和牛顿的万有引力比起来呢?

现实上,广义相对论是今朝对引力素质的诠释最为本家儿流的理论,这就在于它出格的精确,比牛顿的万有引力还要准。科学家爱丁顿就曾经带队去验证广义相对论预言的光线在强引力场下的偏折环境,成果是爱因斯坦预言成果远比牛顿的万有引力计较出来的好。

不仅如斯,还有良多尝试都证实了广义相对论的精确性,并且广义相对论还预言了引力波,黑洞存在。

恰是基于这些证据和预言,广义相对论才当作为了今朝诠释引力的本家儿流理论。


  • 发表于 2019-09-05 02:00
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