蘋果為什么會掉落在地上，而不是飛向天空？

人類為什么能夠站著地球表面行走，而不是飛向太空？

地球又為什么會周而復(fù)始的圍繞著太陽旋轉(zhuǎn)？

相信這些問題，大家早已有了答案，那就是課本上說的“萬有引力”。

那么，大家有沒有思考過這樣一個問題：“引力”到底是怎么產(chǎn)生的呢？

自然界大基本“力”之一

任意兩個物體或兩個粒子間的與其質(zhì)量乘積相關(guān)的吸引力，也是自然界中最普遍的力，簡稱引力。

在粒子物理學(xué)中則稱引力相互作用和強力、弱力和電磁力合稱4種基本相互作用力。

其實人類早已把引力歸納為自然界四大基本力之一，但對于引力的爭議卻一直沒有停止過。

說到引力歸根結(jié)底是和質(zhì)量有關(guān)，萬有引力是把引力視為由質(zhì)量引起的一種基本力；而愛因斯坦相對論則把引力視為質(zhì)量引起的時空彎曲的表現(xiàn)；量子力學(xué)認為，引力是由于兩個粒子交換引力子導(dǎo)致的。

萬有引力

1687年，艾薩克·牛頓在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》上發(fā)表了一種自然規(guī)律

萬有引力定律：

任何兩個質(zhì)點都存在通過其連心線方向上的相互吸引的力。

該引力大小與它們質(zhì)量的乘積成正比與它們距離的平方成反比，與兩物體的化學(xué)組成和其間介質(zhì)種類無關(guān)。

廣義相對論

廣義相對論是描述物質(zhì)間引力相互作用的理論。

1915年，愛因斯坦完成這一理論，首次把引力場等效成時空的彎曲。

（時空是時間與空間的集合名詞，是物質(zhì)運動的方向和速度,比如光線經(jīng)過引力場時,光子會改變其運動的方向和速度）

愛因斯坦指出：物體的質(zhì)量決定了時空的性質(zhì)。由于同一個引力場中，物體的質(zhì)量不均，使得時空產(chǎn)生了彎曲，而不同的彎曲程度被稱作“時空曲率”。

當(dāng)光在四維時空中以直線運動經(jīng)過大質(zhì)量的天體時，因為大質(zhì)量的天體彎曲了三維空間，導(dǎo)致光在三維空間看起來是曲面前行。

這就像飛禽在地球的三維時空上沿直線飛行，它在二維的地面上的影子，看起來確實沿著一條彎曲的路徑。

量子力學(xué)

在愛因斯坦研究廣義相對論的同時，量子力學(xué)也在逐步地發(fā)展并且與廣義相對論共同成為了現(xiàn)代物理學(xué)的兩大支柱。與廣義相對論不同的是，量子力學(xué)是研究物質(zhì)世界微觀粒子運動規(guī)律的物理學(xué)分支，主要研究原子、分子、凝聚態(tài)物質(zhì)，以及原子核和基本粒子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的基礎(chǔ)理論。

在20世紀(jì)初期以來，在眾多物理學(xué)家的共同努力下，成功地將強力、弱力、電磁力歸納到量子力學(xué)的框架中。關(guān)于引力他們認為，引力來源于物質(zhì)的粒子交換產(chǎn)生的，并且在基本粒子模型中，一直存在著一種叫做引力子的假想粒子，只是目前無法證實引力子是否是真實存在的粒子。人們自然希望量子理論能解釋引力，故假想有一種還未發(fā)現(xiàn)的引力子存在，可是這種理論的數(shù)學(xué)運算十分復(fù)雜，且時至今日仍無法自洽。

引力依然是人類世界的未解之謎，任何大膽的猜想都可以推進科學(xué)發(fā)展，無聊的你是否也在質(zhì)疑、在思考呢？