既然引力与其他三种力不统一,可不可以认为它不存在,就是时空扭曲的结果?
放弃将引力统一,只保留引力是空间弯曲的结果,那么就是将相对论独立于大统一之外,这个观点是反物理学的 。我相信,绝大部分物理学家,对此将持反对意见!
物理学的最高教义就是大统一文章插图
从牛顿创立现代科学至今,每一代物理学家最大的荣光,是能用简洁优美的数学公式,来阐述自然界隐藏的客观规律 。并根据这些规律,通过初始的参数条件,做出世间万物运转规律的预测 。
科学家们相信,宇宙的最终极的奥秘,必然是相通的,是可以用一种最基本的形式来解释的,否则,必将有违自然规律简洁和优美 。物理界流传一牛二爱三麦恶传说,就是对物理学统一做出巨大贡献的人物的最大嘉奖 。
所以,将引力独立出来,置之不理,每一个有着科学传统的科学家,都不会甘心放弃追逐大统一梦想的 。
大统一是物理学的归宿文章插图
现代物理,发展到今天,我们已经将人类的目光透过组成物质的材料,推进到材料的材料——物质之间四个基本相互作用关系中了 。它们分别就是强力、弱力、电磁力、引力 。牛顿创立了引力,然后麦克斯韦将电磁力统一,爱因斯坦、狄拉克、波尔、杨振宁等利用相对论以及量子论,形成了标准粒子模型,将电磁力、强力、弱力进行了统一 。这是人类文明科学的最伟大成就 。
引力虽然仍旧游离于标准粒子模型之外,但是,综合了引力的超弦理论以及M理论,都极有希望完成人类的夙愿,所以没有理由现在放弃前面的努力,功亏一篑 。
人类文明要进一步进入宇宙空间,大统一是必须迈过的山峰!文章插图
人类虽然已经取得辉煌的成就,但是人类仍旧被困在地球上,无法向星辰大海远航!人类是好奇的种族,我们终归属于星空,目前化学燃料为主的能源利用方式,是无法满足我们梦想的!将引力纳入标准粒子模型,无论是超弦理论,还是M理论,我们必须要将其拿下 。
只有清楚引力的机理,才能利用和使用引力!引力以及引力场,是人类航空速度接近光速的关键,也是人类进入高维空间的唯一理论支撑,无论如何,我们都不会满足于现在的结论 。
能否避开大过滤器,引力是关键的钥匙!文章插图
人类一直没有发现地外文明,很可能是宇宙中超新星爆发发挥着生命大过滤器的作用!靠近银河系中心,平均200-300年就会发生超新星爆发,α射线爆发将清洗一切100光年内的生命可能 。而地球之所以得以爆发生命,是由于太阳系处于银河系边缘,恒星稀疏所致 。但是,最近发现距离我们100光年内有可能50万年内发生超新星爆发的恒星 。所以,引力的突破,更是关系到人类生存的大事!只有吃透引力,才可能进入高维空间,到达接近光速的航行速度 。否则,人类对于此距离下的超新星爆发,人类将毫无办法,只能坐以待毙 。
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其他网友观点物理学家的统一大业
按照目前主流的科学认识,近代科学起源于文艺复兴时期的欧洲,从哥白尼革命开始,伽利略实现的近代实验科学的奠基,第谷和开普勒让天文学和占星术彻底分家,牛顿则是将那个时代的庞杂的知识进行集大成,确定了科学的范式 。
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从这时起,科学开始飞速发展,持续至今大概是300多年的时间 。在这300多年的时间里,物理学家这个群体一直都有一个夙愿:大一统理论 。无论是牛顿还是爱因斯坦都曾努力做出大一统理论,但他们都失败了 。
这个大一统理论指的就是仅仅利用一个理论,就可以解释宇宙中所有的物理学现象 。反观我们现在的物理学体系,现代物理学有两大支柱:相对论和量子力学 。但是两者之间只有狭义相对论和量子力学进行了很有效的结合,由此得到了量子场论 。而广义相对论和量子力学至今还格格不入 。
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按照目前的认知,宇宙中一共存在着四种基本作用力,分别是强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和引力相互作用 。物理学家认为只要统一了这四种作用就可以得到大一统理论 。
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可是一直到现在,弱相互作用和电磁相互作用得到了统一,强力只能勉强算是和弱相互作用、电磁相互作用统一 。但实际上这不是弱相互作用、电磁相互作用那样的统一,更不要说引力相作用了 。科学家一直是在试图利用“引力子”理论来把引力相互作用也纳入到其中,结果理论和实际现象相距甚远,以至于科学家放弃了这个想法 。
虽然“引力子”理论失败了,但是科学家不可能放弃把四种作用力统一在一起 。因为科学每一次跃进都是依靠着“统一”,这其实从引力的发展也能看出来 。
格格不入的“引力”最早的引力理论是牛顿的万有引力定律 。这个理论认为引力是一种超距作用,换句话说,引力是瞬间完成传递的 。如果太阳突然消失了,那牵引地球的引力就会瞬间消失,这时候地球就会沿着轨道的切线方向飞出去 。
牛顿的万有引力定律让我们知道,地球上的物理学定律和宇宙中的天体运动其实是一回事,这其实也是一次物理学理论的统一 。
后来,麦克斯韦提出著名的麦克斯韦方程,这也是一个物理学理论的统一,实现了“电”和“磁”的统一 。
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再后来,1905年,爱因斯坦提出了著名的狭义相对论,在狭义相对论当中他实现了“时间”和“空间”的统一,在同年发表的质能等价理论当中,他又统一了“质量”和“能量” 。
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我们会发现,能够跻身物理学前三的物理学家都实现了物理学理论的统一 。到了1915年,爱因斯坦提出了著名的广义相对论,这也是如今解释引力的主流科学理论 。在这个理论当中,爱因斯坦提出引力现象的产生,事实上这本质上是时空弯曲的结果 。
我们来举个例子,月球会绕着地球转,按照广义相对论,是因为地球压弯了时空,而月球绕着时空的“侧地线”在运动,这里的“测地线”是四维时空的“直线”,也就是两点之间的最短距离 。
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在广义相对论中,爱因斯坦提出了著名的等效原理,把物体受到引力作用与物体在加速度状态下的物理学规律进行了统一 。
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科技的“原动力”
物理学大厦的建立,依靠的就是一次次物理学理论的统一 。即便现在解释引力的是时空扭曲,但是科学家依然不会去放弃把四种作用力统一在一起 。因为放弃这个观念,就相当于放弃了科学的发展 。我们也知道,如今世界各国都在大量投入科学经费,就是期盼着类似于牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦提出的这种统一理论可以发生在自己的国家,这样可以大幅度推进科学的进步 。同时,科学一旦进步了,必然会作用于科技,使得科技突飞猛进的进步 。
第一次工业革命就是得益于牛顿力学和热力学的发展;第二次工业革命、第三次工业都是得益于麦克斯韦电磁学的发展;而近代的航天技术和通信技术的发展,得益于相对论和量子力学的发展 。
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每一次科学的发展所带来的技术爆炸,都带来了整个社会在效率上大幅度的发展,并且带来巨大的经济利益 。在这些利益的驱使之下,无论是科学家还是政府都会热衷于把科学理论进一步地发展 。而广义相对论和量子力学的统一就是科学理论发展路径上极其重要的一环,因此,人类不会放弃这个想法 。
其他网友观点引力是一个很奇怪的力,在星际尺度上基本准确,但放到较小的尺度上却完全不通,应该如何统一引力理论是个令人非常困惑的问题 。
万有引力公式直接除以距离的平方则导致当距离极小时,比如贴在一起,引力则趋向于无穷大,这与实际情况是不符合的,即使以质心之间的距离为标准,也很难与实际观测相吻合,因此传统的万有引力公式一定是有问题的,可问题究竟出在哪,如何去解决,目前没有定论 。
个人以为,引力是与质量同时存在的,是质量的固有属性,从我们的世界来看就是使组成物质的基本粒子,比如分子或原子互相挤压的一种作用力,无论物质表面之外还是之内这种力都存在,或者等价于质量对空间的扭曲,同时,基本粒子间的另外一种力,斥力,类似于相同的电荷极性之间的斥力,平衡掉质量引力的影响,也使物质保持一定的形态,类似原子核之间的引力与核外电子之间的斥力保持平衡使物质保持一定形态 。
如果这样考虑,万有引力公式就应该修正为现有的万有引力减去斥力才是两个有质量的物体实际上所受到的引力,而这个斥力值可能与距离的更高次幂有关,才导致距离较近时斥力更大而距离较远时斥力极速衰减,但斥力最大也只能无限接近引力而不会超过引力,如果超过了就会出现反引力使质量互相排斥 。
这样也才能解释在极小距离时,引力不会无穷大反而倾向于0 。
其他网友观点引力不是力,而是空间弯曲导致的结果,弯曲是因,引力是果,所以追求大一统本身就值得商榷 。而空间弯曲是因为有质量,因此更应该探究质量引起弯曲的机理才对 。。
其他网友观点首先题主要明白,引力并非与其他三种基本力不统一,而是引力属于宏观力,在微观世界里表现得非常弱,而其他三种基本力,强核力、弱核力、电磁力属于量子力,无法体现在宏观世界 。引力是相对论中,宏观世界的表征,而强核力、弱核力、电磁力是量子力学中,微观世界的表征,而各种证据都论证,相对论与量子力学都是符合实验观察的 。
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众多科学家一生都在努力,将引力与其他三种基本力统一到一个统一力场中进行讨论,量子力学甚至引入了引力子的概念 。所以怎么可能说引力不存在呢?目前量子力学中,将引力定义为通过引力子传递的一种基本力 。
以下补充四大基本力的基本描述 。
引力子
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引力子,又称重力子,在物理学中是一个传递引力的假想粒子(目前仍未知是否真正存在) 。两个物体之间的引力可以归结为构成这两个物体的粒子之间的引力子交换 。为了传递引力,引力子必须永远相吸、作用范围无限远及以无限多的型态出现 。在量子力学中,引力子被定义为一个自旋为2、质量为零的玻色子 。
其他三种基本力
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又称强相互作用力,简称强力 。强核力是作用于强子之间的力,是目前所知的四种宇宙间基本作用力最强的,也是作用距离第二短的(大约在 10^(-15)~10^(-10) m 范围内) 。
弱核力是造成放射性原子核或自由中子衰变的短程力,作用于所有物质粒子,而不作用于携带力的粒子 。它负责放射性现象,并只作用于自旋为1/2的物质粒子, 而对诸如光子、引力子等自旋为0、1或2的粒子不起作用 。
电磁力是电荷、电流在电磁场中所受力的总称 。也有称载流导体在磁场中受的力为电磁力,而称静止电荷在静 电场中受的力为静电力 。电工中所关注的电介质在电磁场中受到的有质动力也是电磁力 。
以上是我对问题“既然引力与其他三种力不统一,可不可以认为它不存在,就是时空扭曲的结果?”的回答,欢迎大家在评论中与我交流讨论 。
其他网友观点什么是时空弯曲?时空弯曲又怎么测量?
先谈纯粹的空间弯曲 。如果空间中两点之间的距离公式符合勾股定理,则空间就是平直空间,空间中成立的几何就是欧氏几何,否则,空间就是弯曲的,空间中成立的几何就是非欧几何 。所以,我们所在的空间究竟是平直的还是弯曲的,只有经过实测才能确实 。通过对一个实际存在的直角三角形进行测量,才能知道它究竟符不符合勾股定理 。
显然,在对这个直角三角形所进行的测量中,沿x轴、y轴的测量,以及沿斜边的测量,都是长度测量,测量的方法、测量用的标准直尺,都是相同的 。如果我们在这个三维空间上,再增加一个维度,变成四维,但第四维的含义是房价,或者是温度,某个给定的三维空间区域上的第四维的高度,代表某一地段、某一楼层的房价,或者代表某一个微小的三维空间区域中的温度,则这个四维坐标系,数学上可以存在,可以画出来,但我们却不能称它为“四维空间” 。即使我们能人为的定义出一个这种“四维空间”中两点之间的距离公式,但这个“四维空间中的两点之间的距离”却无法实际测量,因为第四维的测量方法与前三维完全不同,物理含义完全不同 。由于斜边的长度无法测量,我们也就不能进一步说,如果这个“四维空间中的距离”符合勾股定理,这个“四维空间”就是平直的,空间中成立的几何是欧氏几何,否则,这个“四维空间”就是弯曲的,空间中成立的几何是非欧几何 。
同样,把时间与三维空间合并成一个所谓的“四维时空”,这个“四维时空”中的两点之间的距离也无法实际测量,我们也无法说,这个“四维时空”是平直的还是弯曲的 。无法测量四维时空中两点之间的距离,无法判定四维时空究竟有没有弯曲的原因,就是增加的第四维是时间,与前三维的空间,物理含义完全不同,测量方法完全不同 。
按照广义相对论,当ds^2=dx^2+dy^2+dz^2-c^2dt^2时,四维时空就是平直的,否则,如果ds^2=gijdxidxj,四维时空就是弯曲的 。请问,ds怎么测量?测量了什么才算是测量出了ds?
有人说,测量物体运动过程中的固有时,就等价于测量ds 。在随物体一同运动的参照系中,上述的两个表达式分别简化为ds^2=-c^2dt^2和ds^2=g00c^2dt^2,如果第一个表达式成立,则时空就是平直的,否则,第二个表达式成立,时空就是弯曲的 。测量出了固有时dt,不知道ds,能判定出时空是平直还是弯曲的吗?而且,一般情况下,g00还是时空坐标的函数,请问,dt能等价于是ds吗?
上面的回答似乎是说,由时间和空间合并成的“四维时空”的弯曲,无法实测验证,但纯粹的时间弯曲,纯粹的三维空间弯曲,也许是可以测量验证的 。
先来看纯粹的时间能不能弯曲 。请问,测量了什么才算是测量出了时间弯曲?是指标准时钟的走时变快或变慢了吗?假设标准时钟的走时变快或变慢了,请问,是与谁比较的?如果你有一个更标准的时钟,第一,那个不标准的时钟测量出的时间,就不是标准时间,它的变快或变慢就不是时间的变快或变慢 。第二,请问,你这个更标准的时钟会不会变快或变慢?如果会,它还能是标准时钟吗?如果会,请问,又该怎么测量?有人说,时间弯曲,是指不同的地点,不同的引力场中,标准时钟的走时速度不同 。既然你已经测量出引力场中的时钟走时变慢了,请问,那个引力场中的时钟还能是引力场中的标准时钟吗?它测量出的时间还能是引力场中的标准时间吗?你测量出它变慢的那个时钟,才是你心目中的,包括引力场在内的整个宇宙中的标准时钟,这个时钟所测量出的时间,才是包容引力场在内的整个宇宙中的标准时间 。
三维空间的弯曲,讨论起来稍微复杂一点 。但至少,当你说空间弯曲时,你不是随口胡说,你肯定是测量后才这么说的 。你通过测量后发现,勾股定理不成立了,所以你说,空间弯曲了 。请问,你能在一片空虚的空间中进行测量吗?你的测量可以没有测量的对象吗?如果空间中空无一物,你测量出的那个使勾股定理不成立的三个长度值,从何而来?它们是谁的长度?你说,你在平面上画出了一个三角形,然后进行测量,这至少要有一个实际存在的,由实体构成的平面,另外,还要有三条你画出的画痕,这个画痕也是以实物形式而存在的 。显然,你测量的不是纯粹的空间,而是具体的实物,你测量出的是这个实物,这三条画痕这个实物,所具有的一个属性 。如果这三条画痕不遵守勾股定理了,也许是这个实物受到了什么影响,例如,画痕所在的实物的平面因受潮而变形了 。在引力场中,光线弯曲了,由三条光线所围成的三角形不遵守勾股定理了,请问,这究竟是空间中的光线弯曲了,还是空间本身弯曲了?如果光子运动轨迹的弯曲被认为是空间弯曲,那么,子弹运动轨迹的弯曲算不算空间弯曲?我跑步的轨迹的弯曲算不算空间弯曲?
纯粹的空间究竟是什么?我认为,纯粹的空间,应该是指三维空间坐标系 。这个坐标系是我们测量长度用的那个标准直尺的延长 。如果这个坐标系弯曲了,请问,怎么测量?用标准直尺来测量这个坐标系中的坐标轴,但这显然是自己对自己的测量,一个直尺,它能测量出自己在引力场中弯曲了吗?用这个标准直尺的棱边围成一个三角形,再用另一个完全等价的标准直尺去测量这个三角形,假设符合勾股定理(注意,我这里用的是“假设”一词),再把这个由标准直尺围成的三角形拿到引力场中,再用那个标准直尺去测量,它能测量出在引力场中,这个由标准直尺围成的三角形弯曲了,不再遵守勾股定理了吗?
如果说这个标准直尺在引力场中本身就弯曲了,如同前面说的标准时钟在引力场中不标准了,请问,怎么测量?
其他网友观点4种基本力完全是一个机理,谁能帮我发表?
其他网友观点现在有科学家就在努力吧引力,弱力,强力,磁力都统一成空间扭曲力,就缺一个公式了 。
其他网友观点引力是弱核力的延长
其他网友观点既然引力与其他三种力不统一,可不可以认为它不存在,就是时空扭曲的结果?
引力是存在的,但是并非万有,而是电磁力的叠加 。
时空扭曲是无中生有——时间和空间都不可能扭曲 。
因为,时间是物质运动周期、频率的标度,并非是实体存在,空间是虚空、虚无的空间,即绝对空间——一无所有的虚无的存在 。
所以,并非实体存在时间和空间,根本不能扭曲 。
或者说,唯有实体存在的物质,能够扭曲 。
因此,说虚无一物的时间和空间扭曲,那是纯粹而又纯粹的胡说八道 。
——那纯粹是:什么里放屁来着,根本就没有那一股子风气 。
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