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引力的未解之谜是什么?

2024-01-11科学

引力与电磁力、强核力和弱核力并称为自然界的四大基本力量,是它让我们不会飘向太空,也是它让苹果从树上掉下来。但是,万有引力也很奇怪,我们并不真正了解它的工作原理。

引力不仅是一种力,也是时空的一种属性。时空是宇宙的结构,它可以根据物质和能量的存在而弯曲、伸展和扭曲。某物的质量或能量越大,它周围的时空弯曲得就越厉害,所产生的引力也就越大。

但关键在于:时空不仅受到物质和能量的影响,也会反作用于物质和能量。物质和能量可以在时空中运动,但它们也会跟随时空的曲率运动。这意味着引力可以弯曲光线,减缓时间,甚至产生黑洞。

但有个问题,时空并没有按照我们预期的方式运行。根据物理学理论,时空应该在引力的作用下收缩,使宇宙随着时间的推移变得更小、更稠密。但相反,我们观察到宇宙膨胀的速度越来越快,好像有什么东西在把它推开。

是什么神秘力量抵消了万有引力?我们不得而知,但我们称它为暗能量,但我们不知道它是什么,也不知道它来自哪里。

一些科学家认为,这是空间本身的固有属性,它具有一种负压,能将空间分开;还有人认为这是一种我们尚未发现的新能量形式;还有一些人认为,这表明我们的引力理论是错误的,我们需要一种新的理论,既能解释小尺度的量子世界,又能解释大尺度的宇宙世界。

暗能量并不是引力的唯一谜团,我们也不知道引力的起因是什么。大多数物理理论认为,引力应该由一种被称为引力子的假想无质量粒子携带,但我们从未探测到任何引力子,也不知道是否会探测到。引力子与物质的相互作用应该非常微弱,所以很难捕捉到。

另一个谜团是为什么引力比其他自然力弱得多。引力比电磁力弱约10^40倍,这意味着一块小小的磁铁就能克服整个地球的引力。

一些物理学家认为,引力可能会泄露到我们无法看到或进入的额外维度中,使其在我们的四维世界中显得更弱。

正如科幻电影【星际穿越】中那样,引力可能真的是高维度生物在控制,它可以穿越时间,穿越空间,但我们对此一无所知!