牛顿发现了万有引力，爱因斯坦站在牛顿肩上发现了引力的本质 - 每日能源网

牛顿发现了万有引力，爱因斯坦站在牛顿肩上发现了引力的本质

2023-06-23 18:59:11 来源：宇宙探索

牛顿发现了伟大的万有引力定律，不过牛顿的发现也是建立在前辈们不怕牺牲英勇奉献的基础上，难怪牛顿本人也曾这样说道：站在巨人的肩膀上。

这些巨人包括了最早的哥白尼，到后来的布鲁诺，开普勒还有伽利略等科学巨人，尤其是开普勒提出的行星运动的三大定律，是万有引力定律的基础。而伽利略对运动和静止的深刻观察也给了牛顿很大的启发，让他最终通向了万有引力的奥秘。

(资料图片仅供参考)

比如说，伽利略通过对日常生活的深入观察，给出这样的总结：一个物体不受外力作用时，总会保持原有状态不变，也就是静止或者匀速直线运动。其实这就是后来的惯性定律。

而牛顿发现了一个问题：地球的运动并不是匀速直线运动，这意味着一定有某个力量作用在了地球上，这种力量到底来自哪里呢？

于是就有了一个非常著名的故事：苹果落地。牛顿受到了苹果落地的启发，让他顿时有了灵感，让他很快提出了万有引力定律，作用于地球的力量正是来自太阳的引力。

当然，苹果落地仅仅是一个故事，牛顿当然不可能仅凭苹果落地就想到了万有引力，那是不可能的，没有之前大量的科学知识积累，是不可能产生灵感的。我们每个人每天都会看到类似苹果落地的现象，但不会有谁去问为什么。

万有引力告诉我们，万物之间都有引力，引力就像一根无形的绳子一样，作用于万物之间。就好比太阳和地球之间就有一根隐形绳子，太阳一直拉拽着地球做圆周运动，就像链球运动员拉拽着链球做圆周运动一样。

牛顿提出万有引力定律之后，人们终于明白了万物的运动规律，知道了一切都是引力的作用。以至于几百年后的今天，万有引力定律仍然发挥着巨大作用，人类对太空的探索过程，会不断发射各种探测器，这发射过程都是以万有引力定律为理论指导。

不过，牛顿自己非常清楚，万有引力定律虽然很伟大，但有一个致命问题没有解决：引力到底来自哪里？总不能无缘无故产生吧？

日常生活经验告诉我们，任何力的作用都需要依赖某种物体，说白了，力的作用是需要介质的，那么两个物体的引力作用的介质又是什么？太阳和地球之间看起来空无一物，到底靠什么来传播的呢？

任何时代都有一定的认知局限性，哪怕是牛顿这样伟大的人物也无法突破时代的局限性。在牛顿眼里，万有引力是超距作用，能瞬间传递，不需要时间。但这样的解释确实相当抽象，很重要的一点，牛顿始终无法诠释引力的本质。

这个艰巨的任务留给了另外一个同样伟大的物理学家，爱因斯坦。这次站在巨人肩膀上的人物换了一个人，爱因斯坦站在了牛顿的肩膀上，不但提出了引力的本质，而且彻底颠覆了人们对引力的传统认知。

爱因斯坦提出了伟大的相对论，其中广义相对论表明，时空是相对的，很有弹性，而引力的本质其实就是时空弯曲。换句话说，引力其实是不存在的，它只是时空弯曲的表象罢了。

那么，既然引力并不存在，为什么至今人类还用万有引力定律指导发射各种探测器呢？这就体现了科学的另一面：实用性。

科学确实是一门严谨的科学，但更需要实用性。无论多么严谨的科学，如果不具备实用性，就毫无意义。万有引力定律只是时空弯曲的表象，也是特例。在低引力世界里，万有引力定律几乎等同于时空弯曲对引力的描述。

更重要的是，万有引力定律公式非常简单，而时空弯曲下的引力场方程非常复杂，在日常生活中，显然人们更原因接受简单的东西。而万有引力定律虽然只是广义相对论的近似值，但已经足够精确，极其微小的差异完全没有任何影响。

另外强调一下，所谓的时空弯曲并不是“向下”弯曲，因为太空中没有“上下”的概念。网络上对时空弯曲的解释通常都是“向下弯曲”，目的是让大家通俗理解何为时空弯曲，其实是不严谨的。

时空弯曲的方向是朝着物体的质心，同时物体的运动也会拉拽着周围时空一起运动。总结起来就是：物体告诉时空如何弯曲，时空告诉物体如何运动！

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