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引力存在於宇宙萬物,但為何會產生引力?它的本質又是什麼?

放眼宇宙各處,引力無處不在,它創造出形態和結構,掌控者每個行星,恆星及星系的運行軌道,而我們自認為可以預測其運行規律,但我們對它的認識仍存在一個漏洞,它可以從地球的近鄰身上反映出來。

它就是水星。千萬年來,當這顆「飛毛腿」星球匆匆劃過太陽表面時,人們都驚嘆無比。但150年前,天文學家注意到水星運行軌道的奇怪之處。水星的運行軌道很複雜,首先,軌道不是正圓,而是扁長的橢圓形,在近日點,它距離太陽約4600萬公里,而遠日點距離太陽約7000萬公里。只需要運用牛頓萬有引力定律,就可精確計算出水星的運行軌道。

科學家常喜歡預測,當抬頭仰望天空,在什麼時候能看到那如小圓盤的水星劃過太陽表面,但事實上,他們從未預測準確,他們一次又一次做出預測,但每當此情況發生時,總會有些許偏差,這相當尷尬。

但沒人質疑牛頓,相反他們所做的是假象了一顆叫祝融星的行星,在太陽系的某個角落必定存在這樣一顆地球上看不見的行星,它擾亂了水星的運行軌道,他們就是這樣解釋計算錯誤的原因。

數十年來,天文學家不斷尋找祝融星,但他們從未找到,因為它根本就不存在,而真正的解釋比自創的祝融星更加有趣,因為計算公式需要稍加修正,事實上,是對牛頓萬有引力的徹底重寫。

引力並非如一個巨大磁鐵般把我們向地球中心吸,在某種意義上,引力根本就不是一種力。如何描述引力的本質成為對人類智慧巔峰的又一挑戰。

牛頓去世後約200年,新理論誕生了,這個新理論被成為廣義相對論,它經過愛因斯坦十年的研究於1915年發表,直到現在,此理論還被視為物理史上最偉大的成就之一,它不僅可以絕對精確地解釋水星運行的異常,也可解釋迄今為止我們在宇宙中所見的任何與引力有關的現象,最為重要的是,它解釋了引力是如何作用於萬物的。

引力是恆星,行星以及星系對其周圍太空所產生的影響。根據愛因斯坦理論,太空並不是空無一物,而是一個被稱作時空的結構,這種結構可以被行星,恆星和星系的巨大品質所扭曲,事實上,宇宙中所有的物質都在扭曲時空,包括你我在內的所有人都在扭曲這種結構,但是扭曲程度非常之微小,但當達到行星,恆星或者星系的規模時,它們扭曲宇宙結構的程度就非常大了。

最關鍵的一點是,在扭曲的時空中一切都是沿著直線運動,簡單來說,我們看見的行星軌道是行星在被品質極大的恆星所扭曲後的時空中的運行軌道,這就為解釋水星飄忽不定的軌道提供了可能,因為水星離太陽很近,它受到時空扭曲的影響比太陽系其他行星都要巨大。

扭曲太空的概念聽起來十分抽象,但是如果我們可以凌駕於時空之上俯視它,你會發現我們的宇宙不過如此,你會發現衛星,行星和恆星在徑直穿過那片時空的過程中留下一串華麗的轉身。

可以這樣理解引力,宇宙萬物都落入到了時空當中,月球落入由地球品質創造的深谷中,地球落入太陽創造的深谷中,太陽系正在落入銀河系創造的時空深谷當中。

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