引力是四大基本力之一。人类之所以能够站在地表,全是引力功劳。
17 世纪早期,人们已经能够区分很多力,比如摩擦力、重力、空气阻力、电力。 1687 年,一个苹果掉落让牛顿首次将这些看似不同现象准确地归结到万有引力概念里。
苹果落地,燃油体重、月亮围绕地球转。所有这些现象都是由相同原因引起,即任何物体之间都有相互吸引力,这个力大小与各个物体质量呈正比例,而与它们之间距离平方成反比。但牛顿虽然解释万有引力,但他并不知道隐匿是如何产生。
直到 1915 年,巴因斯坦发表广义相对论,在广义相对论中将引力描述为质量所引起时空扭曲,即物体会使周围时空发生弯曲。众所周知,两点之间线段最短,这是在平面几何中公里,这线段就是短呈线。然而在被弯曲四维时空里,短城线也被弯曲,因此受到引力作用,行星沿短城线向太阳靠近,由于质量巧合原因,又因为行星具有惯性,从而周而复始地围绕太阳按椭圆轨道公转。
当质量不巧合时,会出现引力跳板现象,也就造成行星撞击。而天体造成时空弯曲程度被称为时空曲律。当一个物体质量越大,造成时空曲率就越大,其引力也就越大。
像黑洞这种极端条件下宇宙天体还有极强吸引力。科学家在解释这种吸引力时候,把它原因归结为空间弯曲。
而造成空间弯曲原因是黑洞本身巨大质量。说到引力,归根结底是和质量有关。万有引力是把引力视为由质量引起一种基本力,而爱因斯坦相对论则把引力视为质量引起时空弯曲表现。
在牛顿力学与广义相对论近乎完美解释引力同时,量子力学也在研究其他三种基本作用力,分别为强核力、弱核力、电磁力。它们与引力构成四大基本力。
科学家通过粒子物理标准模型将强力、过力、电磁力统一起来。我们会发现三个作用力就是通过一套理论来描述距离成功就差一度还差一个引力没有被纳入到粒子物理学标准模型当中来。很多科学家都争先恐后地想要把最后这个引力统一进来,也就是引力子理论结果很遗憾,都是以失败告终。
科学家是讲究和现实拟合。而广义相对论对于引力描述实在太精确,远不是引力子理论能比拟。所以现实情况是三个作用力被统一在一起,而引力由广义相对论来单独描述,所以认知宇宙是没有止境,不可能这快就穷极,一切或许并不存在。
最终那个可以统一一切科学理论,很有可能人类还没有完全看透宇宙时,就已经灭绝。近代科学发展至今,一个个发现和一个个理论都指向一个事实,人类是多渺小,但人类同样也是伟大。
如果把宇宙 138 亿年看成是一年,从牛顿至今不过是 0.8 秒钟时间。但我们仅仅用着 0.8 秒就知道如此多宇宙往事。同样方言到个人,我们都是渺小,还要把宇宙 138 亿年看成是一年。
假设一个人一生有 80 年,那一个人一生仅仅在宇宙中存在 0.2 秒而已。