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有没有
从牛顿的划时代巨著论自然哲学的数学原理以下简称原理一书问世之后的近三个世纪
我们对引力的认识仍然是很贫乏的
原理一书中记载着牛顿曾说过的一段意味深长的话
迄今为止
我只是用引力来解释月球绕地球的运动以及潮汐现象
对于引力的本质
我不想说什么引力是客观存在的
这就足够了
对于牛顿所处的时代而言
这个回答是完美的
但对于三个世纪后的人类
引力的实质问题是进一步发展航天事业所必须解开的一个难题
为什么引力是被最早发现
却又是最难被认识的一种相互作用呢
问题的答案迄今仍没有一个清晰的结果
但我们不妨去回顾一下人类认识引力的漫长历程
也许能从中得到一些启示
十八至十九世纪中叶
是机械学观念流行的时代
也许是基于对蒸汽机中蒸汽可以推动活灾运动的认识
法国著名科学家拉普拉斯试图从纯粹机械学的观点给引力与说明
他认为
引力的本质是由于存在一些宇宙漩涡
正是这种漩涡的存在推动了天体的运动
拉普拉希甚至试图建立这个假设的数学模型
但是
随着人类在十九世纪中叶对电磁现象的深入认识
拉普拉斯的漩涡观点被淡忘了
嗯
从科学史料中已无可考证谁是第一个把电磁相互作用中场的概念移植到对引力的描述中的人
但上世纪末
本世纪初
对引力理论和实验做出较大贡献的人因首推奥地利科学家厄布
他曾得出过许多致敬仍使人们将信将疑的结论
如引力和构成物质的元素有关
及近同的物质引力常数不同
在近年对引力的量子化研究中所得到的一些理论推论
似乎支持早年恶部的观点
但迄今为止
尚没有这方面有力的实验证实
上个世纪七十年代初
八十年代末
是现代引力理论研究的一个高潮时期
以英国剑桥大学青年学者霍金为先驱的一大批物理学家
欧洲
北美以及日本和我国的一些理论学家们
曾开展了大量的对引力理论的研究工作和部分实验工作
其中以宇宙大爆炸理论最为诱人
可以说
它是各种引力理论中的一朵奇葩
为众多科学家和科学爱好者倾斜历史
但自进入九十年代
天文学上大口径光学望远镜的相继运行
以及一些观测结果的发表
给现代引力理论尤其是大爆炸理论蒙上了一层阴影
事实上
通过三个多世纪的努力
自然科学早已远离由培根所倡导
伽利略首先付诸实施的从实验发现规律的时代
从对引力的近代探索
可以得出这个深刻的认识
所以爱因斯坦曾不无先见的说
可以基于物理学的概念原理
用纯粹的数学推理方法去发现将物质世界联系起来的规律来
这实质上已反映了物理学研究方法重心的转移
早在十九世纪电磁现象被发现时
就曾有不少知名科学家试图从库伦公式和牛顿引力公式的简单类比
在实验上发现引力和电磁力的统一可能
但所有这些努力宣告失败了
由此可见
试图靠纯粹直觉的实验方法发现物理规律的时代
已基本告一段落了
特别是近人二十世纪
几乎每一项重大的物理学发现
都是理论先于实验
即在理论模型心所欲言可能出现某些实验现象时
才着手设计相关的验证实验
也正是基于这一认识
对盈力的现代研究探索中
往往是理论先于实验工作
有时甚至是理论走的很远
超过实验能力所及
而一旦实验结果与理论预言出入较大时
理论家们往往又倾向寻找新的理论解释
而很少像先辈科学家那样去怀疑实验的可靠程度
这样对引力的探索
实质上是寻找新的自然规律的过程
现代物理学家们早在上个世纪二十年代诺特定律诞生后
已学会了永不变性作为基石
构建物理学大厦的新方法
而引力和电磁相互作用形式上的相似性
早已使理论家们认识到
在自然界中也许存在着一种尚未被认识的守恒关系与能量
动量守恒等
正是这个守恒关系决定了引力与电磁世界的统一性
这也许是我们重新认识引力世界的一线希望