萬有引力的本質(zhì)

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萬有引力的本質(zhì)

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牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力，但解釋不了萬有引力是如何產(chǎn)生，愛因斯坦的廣義相對(duì)論對(duì)萬有引力做出的解釋也并未說明萬有引力是如何產(chǎn)生的，作者通過理論計(jì)算及邏輯思考，得出物質(zhì)之間的萬有引力是宇宙中兩種黑白能量相互排斥的現(xiàn)象表現(xiàn)形式，其本質(zhì)是宇宙中黑能量與白能量的相互排斥，在這個(gè)排斥過程中白能量在不同形式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而牛頓萬有引力的大小就是白能量在不同形式之間的轉(zhuǎn)換速率。

萬有引力；產(chǎn)生原因；黑白能量；排斥

牛頓系統(tǒng)地總結(jié)了伽利略、開普勒和惠更斯等人的研究結(jié)論，得到了萬有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)三定律，牛頓的《自然哲學(xué)數(shù)學(xué)原理》的出版，標(biāo)志著經(jīng)典力學(xué)體系的建立。牛頓力學(xué)體系的建立直接推動(dòng)近代理論自然科學(xué)的誕生，并成為其他各門自然科學(xué)的基礎(chǔ)。經(jīng)典力學(xué)在實(shí)踐上的巨大成就，推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程，它在宏觀物理學(xué)的各方面所取得的成就就是極其廣泛和輝煌的，甚至可以說牛頓就是推開現(xiàn)代工業(yè)文明大門的先驅(qū)！然而，牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力，但解釋不了萬有引力是如何產(chǎn)生，只知道萬有引力與質(zhì)量、距離有關(guān)，它不可屏蔽而無處不在。當(dāng)牛頓經(jīng)典力學(xué)體系在微觀、高速運(yùn)動(dòng)體系遇到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，由于經(jīng)典力學(xué)在實(shí)踐上的巨大成就，阻礙了后人去思考那些經(jīng)典力學(xué)中的基本概念和基本原理，以至于在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)，無論誰也沒有想到，整個(gè)物理學(xué)的基礎(chǔ)力學(xué)本身就是不完善的，需要修改，如“萬有引力”定律在宏觀天體運(yùn)動(dòng)中的巨大成就，以至于之前鮮有人對(duì)“萬有引力”的本質(zhì)去思考。

愛因斯坦的廣義相對(duì)論對(duì)萬有引力做出的解釋：時(shí)空本身是也是變量，有彈性的，可以彎曲、伸展，當(dāng)一個(gè)有質(zhì)量的物體置于空間時(shí)，空間就會(huì)彎曲變形，質(zhì)量越大，空間彎曲變形就越嚴(yán)重。那么，空間為什么會(huì)在有質(zhì)量的物體周圍彎曲呢？愛因斯坦也沒能給出答案。所以，愛因斯坦的廣義相對(duì)論也沒有說明引力的本質(zhì)是什么。

那么萬有引力的本質(zhì)是什么呢？為什么兩個(gè)物體會(huì)相互吸引呢？要弄清楚這兩個(gè)問題，我們必須先來解釋清楚什么是物質(zhì)，什么是空間！100多年前愛因斯坦在狹義相對(duì)論中證明了物體的質(zhì)量可以轉(zhuǎn)換為能量（即質(zhì)能等價(jià)），之間的關(guān)系式即為著名的E= mc2，其中E為能量，m為質(zhì)量，c為光速，其數(shù)值為299792458m/s，所以在這個(gè)理論基礎(chǔ)上，我們可以得出結(jié)論：物質(zhì)的本質(zhì)就是能量。

那么空間呢？空間的本質(zhì)是什么？在2016年2月11日，LIGO科學(xué)合作組織和Virgo合作團(tuán)隊(duì)宣布他們已經(jīng)利用高級(jí)LIGO探測(cè)器，已經(jīng)首次探測(cè)到了來自于雙黑洞合并的引力波信號(hào)。探測(cè)到引力波也就證實(shí)了愛因斯坦的理論廣義相對(duì)論中空間可以拉伸、壓縮、扭曲，甚至可以已“空間漣漪”的形式傳播能量。為什么空間可以拉伸、壓縮、扭曲？空間的本質(zhì)也是能量！但是與物質(zhì)、動(dòng)能等我們熟悉的能量屬性相反且均勻分布的一種能量，如果把我們熟知的能量定義為白能量，把這種與我們熟知的能量屬性相反的能量定義為黑能量。在向量空間上，空間與黑能量存在如下關(guān)系：

E=-RC4

即半徑為R球體所包含的空間蘊(yùn)含的能量在數(shù)值上等于RC4，且我們所在的空間由屬性跟我們熟知的能量相反的能量構(gòu)成，能與我們熟知的能量（物質(zhì)能量、動(dòng)能等白能量）發(fā)生相互排斥、湮滅等作用。為方便說明，下面舉例論述：

在空間中放入一個(gè)A的物質(zhì)，因?yàn)槲镔|(zhì)能量與空間能量的排斥屬性，使得A物質(zhì)周圍的空間不在均勻分布，越靠近A物質(zhì)的空間能量（黑能量）越小，越遠(yuǎn)離A物質(zhì)的空間能量（黑能量）越大，當(dāng)另一個(gè)物質(zhì)B進(jìn)入這個(gè)空間能量不均為分布的區(qū)域，B物質(zhì)必然會(huì)對(duì)不均勻分布的空間能排斥，當(dāng)然排斥也是相互的，B物質(zhì)也會(huì)受到不均勻空間的排斥，B物質(zhì)靠近A物質(zhì)的面受到排斥小，遠(yuǎn)離A物質(zhì)的面受到排斥大，在表象上顯示為A物質(zhì)與B物質(zhì)相互吸引，產(chǎn)生了牛頓的萬有引力。

物質(zhì)是聚集的白能量，空間是均為分布的黑能量，這兩種黑白屬性的能量之間存在相互排斥的關(guān)系。萬有引力就是因?yàn)槲镔|(zhì)所蘊(yùn)含的白能量與周圍空間所蘊(yùn)含的黑能量之間的相互排斥引起的，且靜止的物質(zhì)對(duì)其周圍的空間排斥能大小為：

E1=M2/R

即質(zhì)量為M的物質(zhì)在靜止時(shí)，排斥出以物質(zhì)為中心半徑為R的球形以外的空間能大?。ㄅ懦饪臻g的能量）與其質(zhì)量的平方成正比，與半徑R成反比。

根據(jù)前面的闡述可知空間本身在沒有受到物質(zhì)作用情況下具有的能量：E2=-RC4，則在現(xiàn)實(shí)世界中物質(zhì)周圍環(huán)境（半徑為R的球形）的空間所蘊(yùn)含的黑能量為：E3=E2+E1=-RC4+M2/R。

因?yàn)榭臻g能量（黑能量）對(duì)所有的白能量都具有相同的排斥作用，所以當(dāng)物體在高速（接近光速）運(yùn)行時(shí)候，空間不光對(duì)物體本身所蘊(yùn)含的物質(zhì)能量進(jìn)行排斥，還對(duì)物體所具有的動(dòng)能排斥，這就是導(dǎo)致物體在高速（接近光速）運(yùn)行時(shí)，牛頓的經(jīng)典力學(xué)不在適用的根本原因，因?yàn)榕ｎD的經(jīng)典力學(xué)中，把物體的質(zhì)量能跟物體的動(dòng)能割裂開來分別研究，在經(jīng)典力學(xué)中，當(dāng)物體本身所具有的動(dòng)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于物體質(zhì)量能時(shí)，計(jì)算所得結(jié)果非常接近實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但是當(dāng)物體本身所具有的動(dòng)能接近物體質(zhì)量能時(shí)，經(jīng)典力學(xué)不再適用。

所以，物質(zhì)之間的萬有引力是宇宙中兩種黑白能量相互排斥的現(xiàn)象表現(xiàn)形式，其本質(zhì)是宇宙中黑能量與白能量的相互排斥，在這個(gè)排斥過程中白能量在不同形式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而牛頓萬有引力的大小就是白能量在不同形式之間的轉(zhuǎn)換速率。

[1][英]史蒂芬·威廉·霍金.時(shí)間簡史[M].許明賢.吳忠超譯.湖南：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2004.

[2]趙柳.相對(duì)論與引力理論導(dǎo)論[M].科學(xué)出版社，2017（1）.

[3][日]佐藤勝彥.圖說相對(duì)論與量子論[M].孫羽譯.北京：人民郵電出版社，2016.

[4][英]阿爾伯特·愛因斯坦.相對(duì)論[M].易洪波.李智謀譯.江蘇：江蘇人民出版社，2011