據(jù)說，牛頓看到蘋果落地，從而深思得出物質(zhì)間存在著相互作用，這種作用被稱為萬有引力，而且用一個簡單的公式，
F=KGM/R2
來表達。其中F為萬有引力，K為引力系數(shù)，G為地球的質(zhì)量，M為物質(zhì)的質(zhì)量，R為物質(zhì)到地球地心的距離。
但物質(zhì)之間為什么存在萬有引力？這種作用是怎樣發(fā)生的呢？若說物質(zhì)通過一定的距離不經(jīng)過任何物質(zhì)產(chǎn)生超距作用，是不能令人信服的。
法拉第由磁鐵相吸的原理，從而引入了“引力場”的概念。根據(jù)他的理論，物質(zhì)間的相互作用是通過引力場來實現(xiàn)的，引力場是一種不同于其它物質(zhì)的物質(zhì)，它是由引力子組成的。但引力子是怎樣相互作用的？卻語焉簡略。霍金在其《時間簡史》中說，物質(zhì)間的相互作用是其相互交換引力子的結(jié)果，但其交換的具體過程又語焉不詳。
下面通過一個例子，可以看到一個和引力場相似的場景。
假如遠離物質(zhì)的宇宙深處，有一做加速運動坐標系K，其作加速運動是相對于觀察者而言。K必然受到一個和加速度方向相同的力F，并且假設(shè)F使K產(chǎn)生的加速度a和地球的加速度g相同。那么坐標系K內(nèi)的人感覺不出和在地球上有什么不同。坐標系K內(nèi)并沒有產(chǎn)生引力場，但K內(nèi)的人感覺和地球上感受地球引力相同。為什么會產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢？這種現(xiàn)象告訴我們什么呢？或許可以這樣解釋:
能夠產(chǎn)生引力的條件,一是物質(zhì)所在的運動系處于加速運動中;二是物質(zhì)所處的區(qū)域處于未知的引力場中.
數(shù)學(xué)上論證一種觀點,有一種方法叫作反證法,用它論證一種觀點是否正確,可以間接證明由它推出的一個命題是否成立.下面我就用此論證一下上述兩個命題.
一, 是物質(zhì)所在的運動系處于加速運動中.
既然運動系處于加速運動,它必然受到一個力的作用,這個力是誰施加的呢?如果你是宗教人員,你就可以說這個力是上帝施加的,但現(xiàn)在我們是用科學(xué)的觀點來看這一現(xiàn)象,科學(xué)是不信上帝的.這種觀點不能解釋運動系加速運動的力源的問題,只能證明它不成立.
這個觀點也可以用宇宙間的能量守恒來證明.眾所周知,宇宙間的能量既不會增加,也不會消失,它只會從一種能量形式轉(zhuǎn)化為另一種能量形式.物質(zhì)所在的運動系,因為作加速運動,所以它的能量是在不斷地增加的,那么它的增加的能量來自那里呢?我無法得到滿意的解答,這和能量守恒原理相矛盾,故原命題不成立.
這個觀點還可能存在另一種形式,運動系及其內(nèi)所有的物質(zhì)都處于爆漲之中,位于爆漲物質(zhì)表面的物質(zhì)會有處于引力場中的效果.
哈勃也曾發(fā)現(xiàn)宇宙中的星系處于加速膨脹之中,但他指的是星系外部在膨脹,而不是物質(zhì)內(nèi)部.如果引力場是所有物質(zhì)膨脹的結(jié)果,那么物質(zhì)間的距離就會越來越小,這和實際的觀察是不符的.我們知道,太陽、地球、月球之間的距離可以近似地認為是不變的,雖它們之間處于有規(guī)律的變動之中.或許,有人會說,物質(zhì)間的膨脹和物質(zhì)內(nèi)部的膨脹是按一定的比例的進行的,我們只是不能感到而已.好!故且認為這種觀點是正確的,那么,這種膨脹的規(guī)則是誰制定的?它為什么膨脹?一支爆竹,只有被點燃才能爆炸,那么點燃膨脹宇宙的老兄是誰呢?上帝嗎?所以這種解釋不是最好的.
從上述三種的論述,只能說明,宇宙間的萬有引場是由其所處的運動系加速運動產(chǎn)生的觀點不能成立.
第二種命題:物質(zhì)所處的區(qū)域是在未知的引力場中.
現(xiàn)在我們先討論一下這種未知的引力場,以舉例為證.我們所處的地球,引力場自外太空指向地球的中心,引力場是由大量高速的引力子流組成的,我們可以看出,這些大量高速引力子流來自外太空.同樣,我們可以把觀察點放在太陽上,月球上,火星上,放在任何處于引力場場中物質(zhì)上,都可以得出同樣的結(jié)論,物質(zhì)所處的引力場的引力子流來自物質(zhì)以外的太空.
那么,是什么物質(zhì)能夠產(chǎn)生這么多的引力子流呢?它為什么產(chǎn)生引力子流呢?
假設(shè)在宇宙中存在一種物質(zhì),稱為外物質(zhì),它和物質(zhì)可以通過引力子相互轉(zhuǎn)化,在兩者之間的區(qū)域就形成引力場.
但是我們要考慮兩者的分布的情況,什么樣的分布類型才能形成以物質(zhì)為中心的球形的區(qū)域,且引力場的方向沿徑向指向球心.如果兩者是沿直線分布的,那么,引力場的類型是近似柱形的區(qū)域,這種情況不是我們所看到的宇宙;如果外物質(zhì)完全包圍住物質(zhì),且兩者間要有一定的距離,這種情況形成的引力場和我們看到的宇宙是一致的.該種解釋可以解決宇宙中的很多能量問題.
一,大海潮汐的能量來源問題.
我們知道,大海的潮汐具有很大的能量,如果按照牛頓的力學(xué)原理,大海的潮汐是萬有引力作用的結(jié)果,那么萬有引力做了功,就得有能的損失,它損失的量該如何表達呢?通過上面的萬有引力公式,我們可以看出,只物質(zhì)間距離減少,引力能才能減少.而月球和地球之間距離可以看成近似的恒定,所以這種說法不能讓人信服.
如果說萬有引力是外物質(zhì)釋放的引力子流的結(jié)果,那么潮汐的能量可以說是外物質(zhì)損失質(zhì)量的結(jié)果.因為質(zhì)量和能量可以相互轉(zhuǎn)化的,按愛因斯旦的質(zhì)能方程,
E=C2M1*M2
E為能量;C為光速;M為物質(zhì)的質(zhì)量.
二,原子彈,地振,火山爆發(fā)的能量的來源問題.
這此能量均非來自太陽,而是來自宇宙的初始形成的能量.如果按照牛頓引力學(xué)說來解釋的話.而如果引力場來自外物質(zhì),這些能量都是引力子流長期積累的結(jié)果.
三,太陽的能量來源的問題.
我們知道,太陽每時每刻釋放大量的熱能,這些能量來自哪里呢?目前所知,這些能量來自引力引起的聚變反應(yīng),太陽損失質(zhì)量,釋放熱能.
但是,如果沒有引力,怎么能形成聚變反應(yīng)呢?所以說太陽的能量亦來自外物質(zhì).
外物質(zhì)在釋放引力子流的過程中,必然損失能量,那么它所釋放的引力子流的強度必然降低.我們知道,牛頓萬有引力公工中常數(shù)G是不變的.但按照引力是由外物質(zhì)釋放引力子流而產(chǎn)生的話,那么G是應(yīng)該改變的,只不過變化的速度很慢,動輒幾十億年,我們無法感知而已.
