萬有引力的本質是什麽？愛因斯坦和牛頓的說法大不相同

答案：以目前人類認知來看，萬有引力的本質是時空扭曲，時空就是時間和三維空間。

萬有引力定律的發現

牛頓利用自己的微積分思想和總結了開普勒三定律後，發現了萬有引力定律。1687年，在他出版的《自然哲學的數學原理》一書中描述了這個現象，牛頓認為萬有引力定律具有普適性，適用於所有物體，並且引力大小隻與物體的質量和距離有關，這就是我們在物理課本上學過的萬有引力公式。

雖然牛頓當時發現了這個定律，但卻不知道萬有引力常量G的大小，直到1789年卡文迪許通過扭秤實驗測出G的數值，公式才得以完善，科學家利用這個公式還發現了海王星和哈雷彗星。

萬有引力在大質量天體間比較明顯，人與人之間雖然也有，但小到可以忽略。

愛因斯坦解釋引力

萬有引力的正確性早已在天體中證實，但它是如何產生的？為什麽會相互吸引？

牛頓的解釋是：萬有引力是物體固有的屬性，有重量的物體都會存在，並且當時認為萬有引力是超距的，可以在瞬間傳遞到無限遠的地方，不需要作用時間。

這個觀點和愛因斯坦在1905年提出的狹義相對論有所矛盾，愛因斯坦認為“真空中的光速是信息傳遞的極限速度”。為了解決矛盾點，1915年，愛因斯坦在他的廣義相對論中對萬有引力本質做出了解釋，認為萬有引力並不真實存在，引力只是一種假象，它的本質是質量會對周圍時空造成扭曲。

例如，將鉛球放在彈床中間，再沿彈床邊扔一個玻璃球，由於鉛球的重量導致彈床凹陷，所以玻璃球會繞著鉛球轉幾圈後下落；這個現象本質上和行星繞恆星運動是一樣的，只不過彈床存在摩擦力，而天體運動的真空環境中幾乎沒有摩擦力。

彈床所表現的僅僅是面上的空間扭曲，實際情況是下面這張動圖。

為了驗證愛因斯坦的猜想，1919年5月底，科學家利用日全食進行了著名的星光偏轉實驗。

通常情況下，太陽背後的恆星發出的亮光會被太陽遮擋，只有發生日全食時，昏暗的條件下，太陽背後恆星發出的光線，通過太陽引力偏折後能傳遞到地球上，人類才可能直接觀察到太陽背後的恆星。如上圖，實線是光線傳播軌跡，虛線是地球上人類觀察到恆星位置的虛像。

利用愛因斯坦的引力場公式，計算出的數據和實際觀測到的結果完全一致，而利用牛頓萬有引力定律計算出的偏折角和位置，與實際數據相差一半以上，誤差較大。所以科學家認為愛因斯坦對引力本質的解釋更科學。

但這並不代表牛頓的萬有引力定律是錯的，它有一定的適用範圍，只能適用於弱引力場，在強引力場中會失效。例如，太陽對水星的引力最強，利用萬有引力定律計算水星近日點進動問題會出現一定偏差。

此後，從日全食中得到更多星光偏移的數據，表明了愛因斯坦理論的正確性，時空扭曲才是引力的本質。

質量越大的物體對時空扭曲作用越明顯，空間的扭曲使光線改變原有運行軌跡，時間的扭曲則會讓時間真正變慢。例如，地球的地核位於引力中心位置，地核所經歷的時間會比地殼更慢，在地球46億年的歷程中，地核比地殼年輕2.5年。