万有引力：并非一种自然基本作用力

万有引力：并非一种自然基本作用力！万有引力：一种本源于真空能的力量！——关于万有引力的本源及其作用机制的新发现！张哲（陕西西安英才教育研究室710200）【内容摘要】现代物理学真空观和经典物理学真空观随着科学技术的迅猛发展二者理论的差异性和矛盾性也愈加明显，空间在经典物理学里是一个平直而光滑和物质及运动没有任何关系的非物质性的“虚无”，但在现代物理学里则演变成一种具有能量、可以弯曲、形变并与物质运动密切关联的“实物”。

本文在继承爱因斯坦弯曲时空观的基础之上更进一步并大胆的提出一套崭新的空间假说：即空间不仅如爱因斯坦所说的那样可以弯曲、形变，更为重要的是弯曲、形变后的空间如同弯曲后的弹簧、形变后的弓箭一样且都具备一种“弹性作用力”，（即空间具有弹力属性）这可是继牛顿和爱因斯坦之后最具革命性的空间理论学说。

在此假设的基础之上本文还惊讶的发现，万有引力其实并非是自然界中的一种基本作用力！而弯曲、形变后的空间所具有的这种“空间弹力”才是自然界中更为基本、更为深刻的一种“原始作用力”！不仅万有引力就连目前还尚未确认的“暗能量”也只不过是此“空间弹力”的一种表现形式！之后又惊奇的发现，造成经典物理学“虚无”真空观和现代物理学“实物”真空观二者理论差异性和矛盾性的根结竟然存在于物理学史上一个关于真空的著名实验及结论中，为了甄别本文假说的真伪性文章末尾不仅设计了一套判决性的“新真空实验”并预测了一个惊世骇俗的“实验结果”……【关键词汇】“空间弹力”、熵力、“原始作用力”、“似零非零状态”、“零状态”、真空实验进入21世纪，随着科学技术的迅猛发展物理学已经完全发展壮大为一门支撑其它学科发展的基础性科学，同时自身也发展到了一个前所未有的高度和尖峰，但随之而来的却是解决了一个旧有的疑难问题立刻会引发一群新的疑难问题，旧有的问题还没有彻底解决则新的问题则蜂拥而至，比如现代物理学所面临的“夸克禁闭”、“西格斯子”、“引力波”等，还有被誉为21世纪物理学最前沿、最重大的“暗物质”、“暗能量”两大科学之谜。

除此之外，物理学史上还留有许许多多未解之谜，仅就万有引力本身就拥有一系列的未解之谜，本文将在此着重探讨和万有引力本源有关的诸多未解之谜！一、物理学目前所面临的困惑和尴尬1.“引力超距”疑谜！万有引力理论是牛顿于17世纪在前人研究成果的基础之上而建立起来的一整套力学理论体系，他以物质（质点）为研究对象并采用了力、质量、惯性、动量等一系列概念着重推断、处理整个物质（质点）系统的位置变化及运动状态问题，牛顿万有引力理论不仅能成功解释地面上各种物体的运动状态诱因问题，还能精确计量、计算出该物体运动变化的轨迹和位置；更为重要的是牛顿力学还可以诠释、预测并且精确计算出太阳系内各天体的运动状态发生变化后的轨迹和位置。

鉴于以上种种功绩19世纪的人们一度乐观的认为，物理学大厦已经完成科学家余下的工作只是对经典力学进行修修补补而已，然而一个不起眼的小问题最终击破了人们这种乐观情绪，同时也摧垮了牛顿力学体系在人们心目中的崇高地位，迫使牛顿力学从主流的科学地位急转直下转变为科学的附属物。

到底是一个什么问题促使牛顿力学从巅峰瞬间逆转至谷底、从炙热转变为冷遇呢?牛顿的三大力学定律为我们揭示了一个机械的、精确的物质世界，而万有引力定律则更是把地球上的物质运动规律一下子扩容、扩大到了太阳系的范围并将天体的运动变化规律也囊括其中，牛顿力学不仅可以预测、计算出地球上苹果等物质体下落、上升等运动变化规律，同时还能预测、计算出地球与月亮、地球与太阳之间的天体的运动变化规律。

由于地球上的物质运动变化和宇宙间天体的运动变化有一个根本性的区别，那就是从感官上看前者则是接触性运动变化，而后者则是一种非接触性运动变化，所以牛顿及其牛顿力学自然而然的、不可避免的就会面临一个疑难问题，即在浩瀚无边的宇宙之中天体与天体之间相隔非常遥远，在虚无的真空空间中，一个天体是如何把自身的引力作用传递到另一个天体之上的？也就是说，两个相距遥远的天体不互相接触是如何相互作用的呢？这就是物理学史上著名的“超距疑难”问题。

牛顿可能是最早遇到这个疑难问题的人之一，作为科学巨匠的牛顿对这个疑难问题的答案一开始也是一筹莫展，在百思而不得其解之后不得已他最终这样认为，引力应该就像质量一样是一切物质固有的、根本性的自然属性，相隔遥远的天体物质其引力作用应该是不需要任何中间物质来传递就可以从一个天体到达另一个天体之上的。

这就是物理学史上著名的“超距作用论”。

虽然牛顿用“超距作用论”解答了天体间引力传递问题但是这个回答并非圆满无瑕，通过牛顿书中的表述可以明显的看出他对这个结论也并不满意，他的书中这样写道，在我看来“超距传输”是一种非常荒谬的言论，引力的传递不会也不应该是这个样子的，引力传递应该是由一种中间媒介按照某种未知规律相互传递的，至于这种媒介是物质性的还是非物质性的、以及是按照什么样的规律传递的这些问题，我还是把它留给我的读者们自己去思考吧！直至逝世牛顿也没能找到这个问题的答案，后来人们把哲学上的“以太”概念引入到物理学中试想用“以太论”替代掉“超距论”来诠释“超距疑难”问题，“以太论”虽然在理论诠释上非常成功、非常圆满，但是于1887年用来证明“以太”客观存在性的迈克尔逊-莫雷实验却意外的得到了一个零结果，由于这个实验的零结果最终导致了“以太论”的崩溃和覆灭，更为严重的是也直接导致了以牛顿力学体系的颠覆和垮塌从此经典力学体系就此夭折，“超距疑难”问题就此演变为以牛顿力学理论体系的一个死穴问题，经典力学理论体系由此被迫退出物理学主流地位，从此才孕育并催生了爱因斯坦相对论的诞生。

1915年爱因斯坦的广义相对论问世之后这个问题似乎有了一个“答案”，而这个“答案”其实并非是在继承和发扬牛顿力学的基础上正面解答牛顿力学中那个“超距疑难”问题，而是采用了一种全新的视觉角度、全新的思想方法、全新的观念和观点从根本上去除了牛顿力学中“力”的概念（及否认力的客观实在性）继而消除引力“超距疑难问题”的实在性，取而代之的是爱因斯坦的“几何形状”引力理论，换言之，由于爱因斯坦的理论根本就不承认“力”的客观实在性，所以自然而然也就不存在解答这个问题的问题了。

比较牛顿和爱因斯坦的引力理论，这两个学说是分别建立在两个完全不同的思维方法基础之上的理论体系，其思维方法不但不相同甚至有些排斥，牛顿力学以物质（质点）为研究对象，把空间和时间确定为不变量或者说可测量的量，预想通过数学公式的计量、计算从而达到一个精确确定物质运动速度、位置及状态的研究目的；而爱因斯坦的理论体系则恰恰相反，以物质的运动状态为研究对象，把速度确定为不变量或者说可测量的量，预想通过数学方程式的运算从而达到一个描述、反映空间、时间关系和存在状态的研究目的。

也就是说，只要站在牛顿的研究角度上，使用“力”概念来考察世界时，我们就必须首先承认“力”的客观存在性，然后就必须面临解答“超距疑难”——即引力在真空中是如何传递的这个悬疑问题。

直至现在物理学一直面临着这么一个尴尬局面：一方面在科学技术实践中特别是航天技术领域中广泛应用着牛顿力学中的定律、定理和公式（这意味着承认力的概念、认可力的实在性），另一方面却熟视无睹牛顿力学中那个重要的“超距疑难”问题，这不得不让人感到尴尬和窘迫。

这就意味着，虽然我们已经进入到21世纪，但是我们对引力的认知依然还停留在17世纪牛顿的那个时代里；我们现代人关于“超距疑难”问题并不比几百年前牛顿那个时代的人们知道的多多少；“超距疑难”问题至今依然高跷的、醒目的悬挂在牛顿力学殿堂的大梁之上虽然历经了数百年却还是一直无人问津！除此之外，现有的牛顿力学理论虽然较为详尽的阐述了引力如何作用于天体并能促使天体保持什么样的运动状态，但却无法解答万有引力的本源是什么这个核心问题；爱因斯坦虽然表面上用空间弯曲、形变解答了引力现象，但是至于虚无飘渺的空间何以能够像一般物质那样发生弯曲、形变这个和人们观测、常识不相融的核心问题时也是一筹莫展、语无伦次，爱因斯坦似乎解答并消除了一个物理问题，但是却又引发了一系列更难于解答的全新问题。

小结：如何才能在不抛弃牛顿“力”的概念的基础上继续解答引力“超距疑难”问题呢？如何才能在继承爱因斯坦时空弯曲观念的前提下继续使用“力”的概念并彻底的诠释“引力本源”问题呢？这就将成为21世纪新时代背景下物理学中关于引力的一个全新的科学问题和全新的科学使命！2.“引力禁融”疑谜！目前的物理学理论体系在自然界中已经总共发现了四种基本作用力，即万有引力、电磁力、强力和弱力。

电磁力和万有引力主要存在于宏观领域中属于长程宏观作用力；而强力和弱力主要存在于微观领域只有通过仪器才可以检测得到属于短程微观作用力。

鉴于牛顿对地球上和天空中力学的完美统一和麦克斯韦儿对电力和磁力的完美统一，爱因斯坦将晚年全部时间都致力于引力与电磁力的统一工作，可惜直至逝世他的引力与电磁力理论统一工作也没能够完成，但是他这种极力寻求理论大一统的精神却被后来的科学家所继承和发扬，于是就又有人经过进一步的研究，试图寻找到一套理论或者一组方程，来诠释全部粒子以及这四种自然基本作用力，人们把这种不但可以诠释全部粒子现象而且可以完整说明这四种基本作用力的理论体系称之为“大统一理论”。

20世纪60年代，格拉肖、温伯格、萨拉姆三位科学家提出一套理论体系，较为完美的把弱相互作用和电磁相互作用统一起来，这种理论不但分别解释了弱相互作用和电磁相互作用中的各种现象并且还预言、预测了几种新的粒子的存在，1983年实验中发现了该理论所预言的粒子随即证明了其理论的正确性，于是他们于1979年荣获诺贝尔物理学奖。

从60年代末70年代初开始鉴于弱相互作用和电磁相互作用的完美统一，在粒子物理学领域的科学家们逐步构建并完成了一套“标准模型”，这个模型目前囊括了自然中四种基本相互作用之中的后三种：强相互作用、弱相互作用和电磁相互作用，最为惊奇的是这个理论能够精确预测实验的结果并同实验结果惊人的符合，它一次又一次不断的预言、其预言一个又一个被实验结果所证实，从此“标准模型”就成为现代物理学的一个主流理论。

“标准模型”理论认为：自然界一切物理现象和力学现象均是由费米子及玻色子这两大类粒子所派生，费米子是组成一切物质的基本粒子而玻色子则是负责传递各种作用力的基本粒子，这样以来变化万千的物质现象和力学现象都被还原成为了一种简单的粒子现象。

“标准模型”取得了前所未有的成功，但是就在“标准模型”取得辉煌的成就的背后出现了两朵让人不安的“乌云”，其中一朵乌云就是作为将为“标准模型”“封顶”的“希格斯子”至今渺无音讯、不见踪影；（乐观的科学家认为发现为“希格斯子”只是时间问题；悲观的科学家则认为，作为整个“标准模型”“基石”的“希格斯子”也许永远找不到）另一朵则是“标准模型”虽然完满的统一了四种基本作用力中的电磁力、核弱力和核强力后三种，但是就是无法将作为四大基本作用力之首的引力统一起来，虽然理论物理学家们通过各种努力尝试把引力和其它三种基本作用力能够统一起来，但每一次努力的结果都像爱因斯坦一样均遭到彻底的否定和失败，大一统理论工作就此搁浅、停滞不前。