重力是未解之谜(2006-09-21 18:19:11)转载自大彻大悟的人

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重力是未解之谜(2006-09-21 18:19:11)转载标签： 杂谈  
中国有一个美丽的神话故事，相传远古时候，大力士后弈的妻子嫦娥，长得美艳绝伦，因为偷吃了“不老仙药”而飞上了天，变成了月宫仙子。

嫦娥竟然摆脱了重力的束缚而离开了地球，这正是故事的引人入胜之处，这种神奇本领是千百年来人类一直梦寐以求的。

然而，要摆脱重力的束缚是多么艰难啊！飞机、火箭、热气球，这些现代飞行工具无不依靠大量的能源提供推力——我们时时刻刻都在重力的吸引之中，想挣脱它的温柔拥抱真的不是容易的事。

古代人认为大地是平的，重力的方向总是向下，谁也没觉得这有什么古怪。直到近代，人们认识到地球是圆的以后，才弄明白重力的方向是指向地心的：站在地球另一面的人们也受到同样的力，大家受到的引力都是来自这个巨大球体的内部。因此，重力就被许多人称为“地心引力”。

对所有的动物来说，这个来自地内的引力真是太亲切了！假如没有它，那真的无法想象：空气不会弥漫在我们的周围，大气压不会存在，水会飘散到太空里，地球会支离破碎——生命当然不会存在了。

然而，对于重力的本来面目，又太陌生了！它究竟是从哪里来的呢？

一个成熟的苹果坠落到了年轻的牛顿（Newton）先生头上，引发了他对重力进行了可贵的探索，提出了万有引力理论。从此，重力就被说成是万有引力的一种表现形式。

但是，万有引力理论只提供了一个能用以计算的数学公式，而丝毫没有触及引力的本质。引力究竟是怎么回事儿呢？这个问题困扰了牛顿先生一生，终无所解。

万有引力理论没有给斥力留出任何空间，他认为吸引是绝对的，引力不仅存在于物体与物体之间，而且普遍存在于宇宙各星体之间。

但是，问题很快就出来了，宇宙观测结果并没有证实恒星间普遍具有引力，很多星系之间有彼此远离的迹象，这给人的感觉是许许多多的恒星之间并不存在引力，却存在与之相反的斥力。

而且，他的理论用来解释宇宙中星体间的作用时，也显得那么软弱无力，甚至于把星体的运动说成是“上帝的第一次推动”，这显然是不尽如人意的：宇宙的运动、变化和发展都遵循着一定的自然的规律，没有必要去麻烦“上帝”他老人家，想把这种苦役交给“上帝”去做，所有的信徒都会于心不忍。

科学研究不必要烦请“神”的参与！还是让人类自己来吧！

正如德国的自然科学家康德（Kant）所批评的那样，“不去钻研而满足于直接提出上帝的意志来，是一个苦恼的决断”。他还特别指出，“牛顿对于斥力没有像对引力说得那么清楚”①。他委婉地指出了牛顿引力理论的缺陷。

辩证唯物论的伟大导师恩格斯却没有半点客气，他批评牛顿的理论时说：“吸引和排斥就像正和负一样是不可分离的”，“只以吸引为基础的物质理论是错误的、不充分的、片面的。”②

星系彼此远离现象曾经让许多科学家迷惑不解：按照万有引力理论，宇宙中所有的星体都应该因为受到引力而不断向一起收缩，怎么会彼此远离呢？难道有反引力（斥力）存在吗？

伟大的物理学家爱因斯坦（Einstein）晚年就曾经提出过宇宙中存在“反引力”的观点。但是，由于后来有人提出了一个大胆的假设——宇宙大爆炸假说的发表，使人们放弃了对“反引力”的研究，就像一剂止痛药掩盖了病人的病情一样，“反引力”被掩盖了，万有引力理论就这样长期占据了人类的思维。

在言之凿凿的“大爆炸”理论面前，爱因斯坦动摇了自己“宇宙中存在反引力”的思想，他甚至认为，这是他“一生中最大的错误”。

可是，这位伟大的科学巨人在这个问题上真的错了吗？没有，是他的观点太超前了，他过早地预言了“反引力”的存在。

2003年2月11日，美国太空总署公告当时探测到的宇宙学参数，证明宇宙中确实存在“反引力”，因为观测结果表明许许多多的星系正在“加速远离”，而不是在引力作用下减速。美国著名的《科学》杂志也把“宇宙反引力”的发现列为二十世纪几项重大科学发现之一。

“宇宙反引力”就是斥力。

有许多人认为“宇宙反引力”是“暗能量”引起的。

“暗能量”是“什么地干活”？是“幽灵能量”吗？

人们之所以把这种“反引力”与暗能量扯到一起，是因为“引起这种作用的既不是常见的微观粒子，也不是反物质”，而是以某种形式存在的“能”。这种能量的特性现在还没有办法观测到，因此，它就如鬼魂一般，存在于人类的想象之中。

这个“宇宙反引力”是现代科学的又一个未解之谜，许多人试图解开谜底，但是，一无所获，因为所有的星系都是如此遥远——人类就连自己的“母星系”还没有离开过呢！给遥远星系轻易下结论未免太草率了。

更有趣儿的是，实际上人们根本就没意识到重力本身也同样是一个未解之谜。

无论“宇宙反引力”的本质能否解开，引力都不再是宇宙的主宰，“斥力”的广泛存在是无法改变的事实。

万有引力理论真的是片面的、不充分的，它不具备“普适性”，不是“放之四海而皆准”的真理。

为什么说物体总是相互吸引呢？事实上，除个别例外，大多数的星系之间是相排斥的呀！

许多年以来，在自然界呈现的许多异常的现象，都使万有引力理论的“绝对化”地位不断受到动摇。

水星轨道近日点的进动、光线在引力场中的弯曲等许多现象与万有引力理论无缘吻合。

特别是二十世纪五十年代以来，中国、印度等几个国家的科研部门分别在四次日全食期间观测到了“重力异常”现象，这使许多人不得不用怀疑的目光重新对待万有引力理论。

在宇航领域，科学家也发现，卫星并不规规矩矩地按照用万有引力定律计算出的轨道运行，总要不断地为它纠正航向，这是很奇怪的。

美国先驱者10号和先驱者11号探测器，都因出现过“神秘的加速度”而让科学家百思不得其解，这些都使人们不得不把怀疑的目光投到基础理论上：万有引力理论可能真的存在问题。

1986年，中国重庆的刘武青先生在对两块磁铁的重量进行换位测量时发现，万有引力理论存在必须更改的缺陷，他用实验证明：引力可以因电磁作用而改变。

万有引力定律使人不能验证的原因在于：地球的“质量”是无法测量的，也就是说，没有人能把地球放到天平上称量一下看看它到底是多少千克。所以，以“地球质量”为基准的计算结果总是无法验证。模拟的运算总是得出比较可信的结果，这就没法让人通过数学化的方法去反驳这个定律。

用万有引力定律计算出的“地球质量”是5.976×1024千克，谁敢说不是呢？正如一位科学家的笑话，给他一根足够长的杠杆，他能把地球撬起来。这话没错，但别忘了，谁能真正弄来一根这样的杠杆呢？跟没说一样。

尽管万有引力理论没有告诉我们引力的本质是什么，但却在间接地暗示：是物体因为存在“质量”而产生了引力。

“质量”真的会产生引力吗？有人说，“扭秤实验”可作证，相信我，没错的。

至此，我们就必须提到另一个物理学的伟大导师卡文迪许先生，他巧妙地制作了一个扭秤，并用这个扭秤测出了两个中性的球之间存在着的极弱的引力，他认为这是“万有引力”的一种表现，并用这个装置测量出了所谓的“引力常数”。

但是，这真的是牛顿先生所说的万有引力吗？

如果你今天仍然坚持这种说法，那我只能笑你“一叶障目，不见森林”——当初人们忽略了一个最简单的物理常识，那就是相互接近的物体之间存在着“范德瓦尔斯力”（以下简称分子力）。

物理学对分子力的研究已经很透彻了，分子力其实就是复杂的电场力，尽管它的作用距离很短（有人测量其作用距离为10-9米以内），给人的感觉它好像是“短程力”，但是，它归根结底还是一种“长程”的电磁力，它将以渐弱的方式向空间延伸。在两个石块之间，在两块金属之间，分子力普遍存在。这种分子引力虽然微弱得“几乎可以忽略不计”，但它还是可以驱动扭秤灵敏的指针的。

无可辩驳的是，分子力是产生这种现象的根本原因。

“长程”和“短程”并不能区分力的本质。

此外，不同温度的物体之间、不同的金属之间都存在微弱的电势差（温差电势和接触电势），电势差也同样会产生微弱的吸引现象。

因此，卡文迪许的扭秤实验不能为“万有引力”理论提供证明，他没有弄清自己用扭秤在测量什么，就稀里糊涂地为“万有引力”理论“出庭作证”了。我只能对长眠地下的卡文迪许先生告罪说：“请尊敬的导师原谅，弟子这厢有礼啦！”

“万有引力”理论的另一个有力支持是海王星和冥王星的发现，一些人认为，这两颗行星的发现，是应用万有引力定律取得的重大成就。

1781年，人们发现天王星的运行轨道总是偏离根据万有引力定律计算出来的轨道，有人推测在天王星外可能还有一颗未被发现的行星，由于它的吸引，引起了天王星轨道的偏离。英国的亚当斯和法国的勒维列两位先生各自利用万有引力定律计算出了这颗行星的轨道，德国的加勒按照勒维列的指点发现了海王星。

用同样的方法1930年发现了冥王星。

“万有引力定律”真的为天文学的进步立下了汗马功劳。

但是，天王星和海王星轨道的偏离真的是它们轨外的行星吸引的吗？如果真是这样，那么，水星、金星、地球、火星、木星、土星等无一例外都会存在轨道向外偏离现象。

然而，遗憾的是，这又不是事实。

按照万有引力定律的计算，紧挨着太阳的水星与它轨外的金星之间的引力大约是海王星与冥王星之间引力的801倍，为什么水星轨道就不偏离呢？相反，天文界早已注意到，水星轨道近日点每世纪进动43弧秒，万有引力理论的追随者们对此“哑口无言”——沉默是金。

不仅如此，我们世代居住的地球，其轨道也在时刻进动着：科学界早已探明，地球的公转轨道每年减少20分钟的路程，约合3.6万公里，这种现象一直被科学界称为地球的“周年岁差”。

万有引力理论对行星轨道进动问题无能为力，所以伟大的物理学导师爱因斯坦的理论占了上风，他的广义相对论因为解释了水星轨道的进动和光线在引力场中的弯曲而举世闻名。于是，很多人开始彬彬有礼地向“广义相对论”致敬，很多人甚至认为“广义相对论”中的引力理论比万有引力理论更优秀、更有说服力。

真是“才离波涛，又入漩涡”！

大家根本没有弄明白，这两个理论都是有缺陷的，都没有找到引力的本质。把维纳斯的断臂雕像看成是完美的艺术品这无疑是一些人最大的悲哀。

现代科学把“万有引力”列为自然界四种基本力之一，这无疑是“以偏概全”，这个“霸道”的概念引导着许多人走向科学的误区。

牛顿的伟大之处是给了我们一个“类电性”的引力方程式，这个方程式在以地球为参照系的环境中具有很好的通用性，但它不能计算“斥力”。

牛顿只知其“引”，而不知其所以“引”，这丝毫没有影响他作为伟大科学家的光辉——牛顿所处的年代，物理学仅仅是启蒙阶段，许多自然科学知识还没有被人们认识到。比如：电学的有关知识几乎为零。如果他的生命再延续二百年，可以十分肯定地说，以他的卓越思维能力，一定会亲自解开重力的奥秘。