|
17世纪早期，人们已经能够区分很多力，比如摩擦力、重力、空气阻力等。牛顿首次将这些看似不同的力准确地归结到万有引力概念里：苹果落地，人有体重，月亮围绕地球转，所有这些现象都是由引力引起的。 牛顿发明了万有引力定律，并用公式对引力及其产生的效果给予描述。 牛顿对引力理解概括如下： 1、引力是由物体的质量引起的。 2、引力大小与物体之间的距离成反比。 总之，在牛顿引力公式中，引力是用质量和距离来描述的。 1916年爱因斯坦发表了广义相对论，首次把引力场解释成时空的弯曲，把引力视为质量引起的时空弯曲的表现。 爱因斯坦对引力认识概括如下： 1、引力（重力）是由物质质量引起的（观点与牛顿一样）。 2、引力是时空弯曲程度的表现。 总之，在爱因斯坦引力公式中，引力大小被描述为质量对空间的弯曲程度。 结论： 1、爱因斯坦和牛顿都认为是质量引起了引力，但是，都没有对质量给予根本解释。 2、牛顿认为引力大小和物质之间距离有关；爱因斯坦把直接把引力看做时空弯曲的效果。 20世纪初，在物理学界兴起两大创新理论。一是爱因斯坦创立的相对论，另一个是量子理论。量子力学认为，引力是由于两个粒子交换引力子导致的。 量子理论对引力理解概括如下： 1、宇宙是由基本粒子构成的，基本粒子是场激发出的。 2、一切力都是粒子之间交换产生的效果（即引力是引子之间交换产生的力）。 总之，量子理论对引力的公式描述，以粒子为单元依然采用牛顿（质量与距离）为元素去刻画引力。由于量子之间的距离可以非常小，从而出现“引力无穷大”问题。故而，量子理论没有实现引力量子化。 结论： 1、量子理论认为引力是粒子交换产生的（即引力子），而计算方式上依然延用牛顿引力公式为基础（即引力与距离的关系）。 2、量子理论以粒子为基础，认为粒子是有结构的（即有大小）。 引力问题的终极探索（如何将广义相对论与量子理论融合） 1、质量的本质问题。（质量是如何产生的？） 爱因斯坦质能方程揭示质量等同于能量。基本可以假设质量就是“场能”的外观表现，即宇宙中任何一处只要存在“场能”势点此处就应该有质量。 2、粒子的本质问题。（粒子是什么？） 量子理论揭示量子具有波粒二象性。粒子只是“场能”在空间中的“力域”表现是测量效果（即对测量数据的描述现象）；而粒子本质就是“场能”在空间局域分布产生的力的特征。所以，粒子在测量时被描述出结构（因为人类习惯用结构描述宏观物体），而本质粒子没有实体结构（只是在粒子测量范围表现出一个“力域”），更微观不存在粒子（即没有大小）。 |
|
|
