万有引力的本质

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万有引力的本质

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牛顿发现了万有引力，但解释不了万有引力是如何产生，爱因斯坦的广义相对论对万有引力做出的解释也并未说明万有引力是如何产生的，作者通过理论计算及逻辑思考，得出物质之间的万有引力是宇宙中两种黑白能量相互排斥的现象表现形式，其本质是宇宙中黑能量与白能量的相互排斥，在这个排斥过程中白能量在不同形式之间进行转换，而牛顿万有引力的大小就是白能量在不同形式之间的转换速率。

万有引力；产生原因；黑白能量；排斥

牛顿系统地总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的研究结论，得到了万有引力定律和牛顿运动三定律，牛顿的《自然哲学数学原理》的出版，标志着经典力学体系的建立。牛顿力学体系的建立直接推动近代理论自然科学的诞生，并成为其他各门自然科学的基础。经典力学在实践上的巨大成就，推动了人类文明的进程，它在宏观物理学的各方面所取得的成就就是极其广泛和辉煌的，甚至可以说牛顿就是推开现代工业文明大门的先驱！然而，牛顿发现了万有引力，但解释不了万有引力是如何产生，只知道万有引力与质量、距离有关，它不可屏蔽而无处不在。当牛顿经典力学体系在微观、高速运动体系遇到严峻的挑战，由于经典力学在实践上的巨大成就，阻碍了后人去思考那些经典力学中的基本概念和基本原理，以至于在相当长的时期内，无论谁也没有想到，整个物理学的基础力学本身就是不完善的，需要修改，如“万有引力”定律在宏观天体运动中的巨大成就，以至于之前鲜有人对“万有引力”的本质去思考。

爱因斯坦的广义相对论对万有引力做出的解释：时空本身是也是变量，有弹性的，可以弯曲、伸展，当一个有质量的物体置于空间时，空间就会弯曲变形，质量越大，空间弯曲变形就越严重。那么，空间为什么会在有质量的物体周围弯曲呢？爱因斯坦也没能给出答案。所以，爱因斯坦的广义相对论也没有说明引力的本质是什么。

那么万有引力的本质是什么呢？为什么两个物体会相互吸引呢？要弄清楚这两个问题，我们必须先来解释清楚什么是物质，什么是空间！100多年前爱因斯坦在狭义相对论中证明了物体的质量可以转换为能量（即质能等价），之间的关系式即为著名的E= mc2，其中E为能量，m为质量，c为光速，其数值为299792458m/s，所以在这个理论基础上，我们可以得出结论：物质的本质就是能量。

那么空间呢？空间的本质是什么？在2016年2月11日，LIGO科学合作组织和Virgo合作团队宣布他们已经利用高级LIGO探测器，已经首次探测到了来自于双黑洞合并的引力波信号。探测到引力波也就证实了爱因斯坦的理论广义相对论中空间可以拉伸、压缩、扭曲，甚至可以已“空间涟漪”的形式传播能量。为什么空间可以拉伸、压缩、扭曲？空间的本质也是能量！但是与物质、动能等我们熟悉的能量属性相反且均匀分布的一种能量，如果把我们熟知的能量定义为白能量，把这种与我们熟知的能量属性相反的能量定义为黑能量。在向量空间上，空间与黑能量存在如下关系：

E=-RC4

即半径为R球体所包含的空间蕴含的能量在数值上等于RC4，且我们所在的空间由属性跟我们熟知的能量相反的能量构成，能与我们熟知的能量（物质能量、动能等白能量）发生相互排斥、湮灭等作用。为方便说明，下面举例论述：

在空间中放入一个A的物质，因为物质能量与空间能量的排斥属性，使得A物质周围的空间不在均匀分布，越靠近A物质的空间能量（黑能量）越小，越远离A物质的空间能量（黑能量）越大，当另一个物质B进入这个空间能量不均为分布的区域，B物质必然会对不均匀分布的空间能排斥，当然排斥也是相互的，B物质也会受到不均匀空间的排斥，B物质靠近A物质的面受到排斥小，远离A物质的面受到排斥大，在表象上显示为A物质与B物质相互吸引，产生了牛顿的万有引力。

物质是聚集的白能量，空间是均为分布的黑能量，这两种黑白属性的能量之间存在相互排斥的关系。万有引力就是因为物质所蕴含的白能量与周围空间所蕴含的黑能量之间的相互排斥引起的，且静止的物质对其周围的空间排斥能大小为：

E1=M2/R

即质量为M的物质在静止时，排斥出以物质为中心半径为R的球形以外的空间能大小（排斥空间的能量）与其质量的平方成正比，与半径R成反比。

根据前面的阐述可知空间本身在没有受到物质作用情况下具有的能量：E2=-RC4，则在现实世界中物质周围环境（半径为R的球形）的空间所蕴含的黑能量为：E3=E2+E1=-RC4+M2/R。

因为空间能量（黑能量）对所有的白能量都具有相同的排斥作用，所以当物体在高速（接近光速）运行时候，空间不光对物体本身所蕴含的物质能量进行排斥，还对物体所具有的动能排斥，这就是导致物体在高速（接近光速）运行时，牛顿的经典力学不在适用的根本原因，因为牛顿的经典力学中，把物体的质量能跟物体的动能割裂开来分别研究，在经典力学中，当物体本身所具有的动能远远小于物体质量能时，计算所得结果非常接近实验结果，但是当物体本身所具有的动能接近物体质量能时，经典力学不再适用。

所以，物质之间的万有引力是宇宙中两种黑白能量相互排斥的现象表现形式，其本质是宇宙中黑能量与白能量的相互排斥，在这个排斥过程中白能量在不同形式之间进行转换，而牛顿万有引力的大小就是白能量在不同形式之间的转换速率。

[1][英]史蒂芬·威廉·霍金.时间简史[M].许明贤.吴忠超译.湖南：湖南科学技术出版社，2004.

[2]赵柳.相对论与引力理论导论[M].科学出版社，2017（1）.

[3][日]佐藤胜彦.图说相对论与量子论[M].孙羽译.北京：人民邮电出版社，2016.

[4][英]阿尔伯特·爱因斯坦.相对论[M].易洪波.李智谋译.江苏：江苏人民出版社，2011