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不仅科学爱好者对“远在天边，近在眼前”的引力感到迷惑不解，而且科学家也没有解开引力的所有奥秘。在引力世界的奇异迷宫，人们至少了解了有关引力的6个事实，从中帮助人们走出引力的迷宫。中学开设了牛顿力学的物理课程，影院放映过科幻片《地心引力》，人们对自然界的引力现象并不陌生，当一不小心在冰面上跌倒、在楼梯上绊倒时，人们感受到身体重心的失衡，这实际上与引力的作用方式有关。 很多古代的自然思想家甚至认为“引力”不是物体施加的作用力，仅是物体沉向地心的趋向，直到今天，仍有一些科学研究和爱好人士认为，引力只是物体的向心运动，行星服从其它星体的作用，好像大江东去、万流奔海的属性，无需万有引力定律的作用。人们现在知道，引力的普遍作用远远超过了诸如：身体跌倒，物体倒塌的现象，引力实际上控制了行星绕太阳的转动，星系在引力的“捆绑”下结合成庞大的天体系统，失去了引力或天体的相互结合力，诸如太阳系和银河系将会分崩离析、四分五裂，人们将不可能在“静静的顿河”欣赏日出日落的美景。 引力为宇宙结构带来了稳定性的动力，地球上的每个人脚踏实地地行走，这是万物引力展示的小环节、小片段。人们现在知道，引力是自然基本力之一，其它的三种自然基本力是电磁力、弱作用力和强作用力。现代物理学对引力的解释主要源于爱因斯坦的广义相对论，这是最成功的引力理论之一，然而，广义相对论似乎不能解释引力的所有现象，另外，科学家未能清晰地解释引力和其它三种自然基本力内在联系。人们对引力的探索没有停滞不前，以下是人们已知的有关引力的6个事实。 1，引力是最弱的基本力 引力仅有吸引的作用，引力的英语词义不是指“吸引”，引力的汉语词义是指“吸引”，没有发现引力的反向作用，不存在将两个物体分开的反引力，强大的引力足以将整个星系凝聚在一个结构体中，而微观的引力作用非常弱小，人们在日常生活中很容易克服引力的约束，当顺手拿起一本书时，人们在不经意间抵消了地球对这本书的引力。原子内部的一个电子和一个质子的电磁力大约为引力100万的三次方倍，微观世界的引力十分弱小，人们甚至还不能精确地了解引力微弱的程度。 2，引力与重力不同 宇航员在太空漂移，人们以为飘来飘去的宇航员处在零引力的环境，但这种说法不够精确，一名宇航员在太空中受到的引力大约为在地球上受到引力的百分之九十，然而，宇航员处于失重状态，重力是地球施加在人们身上的引力，宇航员在地面的椅子上坐着，在地面的床板上躺着，他们受到了相对于引力的反作用力，引力的反作用力就是重力，而宇航员在太空的环境失去了作为反作用力的重力，物理学家称之为失重现象。 在一个充满浪漫幻想的大酒店，人们站在酒店的电梯，好像站在一个体重称量器上，当若无其事地乘电梯上上下下时，人们在“电梯实验“中发现，当电梯作加速或减速运动时，自身的重力随之增加或减少，而人们的身体受到的引力实际上没有发生任何的变化。宇航员在地球轨道上随空间站一起运动，飞船舱壁没有产生任何的推力，宇航员在太空舱内处在失重状态。在狭义相对论的基础上，爱因斯坦将“太空舱实验”的概念推广为广义相对论。 3. 引力波以光速传播 广义相对论预测了引力波，当两颗恒星、两颗白矮星，或两个黑洞被锁定在一个相互绕转的轨道中，引力波辐射带走了一部分能量，两个相互绕转的天体将会缓慢地靠近。当地球围绕太阳旋转时，事实上也发出了引力波，由于引力波带走了很少的能量，少到人们难以察觉的程度。科学家在40多年前发现了引力波存在的间接证据，而激光干涉仪引力波观测台(LIGO)的科学家第一次发现了引力波的直接证据，科学界的人士感受了震撼性的力量，基础性研究的重大突破事件将对人类科技发展产生长远而深刻的影响。 LIGO探测器拾取了一个个引力波爆发事件的信息，其中的一个事件发生在13亿光年远的太空，两个黑洞在双黑洞系发生了碰撞与合并，合并的黑洞产生了质量损失，以引力波辐射的形式传播到太空，以至于到达了在地球上设置的引力波观测台。相对论遵循一个前提条件：没有什么物体的运动速度超过了真空中的光速，引力波的速度也以光速为限。 假设太阳发生了一场难以想象的灾难，瞬间消失了，那么地球上的人类有一段“逃离时间”，引力波从太阳到达地球的时间与光线从太阳到达地球的时间相等，光线大约需要8分钟时间从太阳到达我们的地球，假设在太阳突然消失了，那么地球将在太阳的公转轨道上继续绕转8分钟的时间，未来的“智人”或者与地球一起冲出太阳系，或者当一名宇航员，在太空舱预先计划宜居行星的落脚之地。 引力是自然界的最强力，也是自然界的最弱力，引力在宏观的星系尺度上是最强的力，而在微观的粒子尺度上是最弱的力。基本粒子的质量极小，粒子引力极弱；地球和太阳、星系和星系团的质量极大，天体的引力极大，像黑洞引力大到任何物体，甚至光也无法逃离的程度。引力为地球和太阳、星系和星系团提供了结合力。 引力既是人们熟悉、也是人们不熟悉的自然基本力，有科学人士认为引力的本质是物体的向心运动，地表物体不是受到了地心引力，而是表现了向地心运动的倾向。以向心运动和以时空弯曲解释引力现象有几分相似之处，两种解释方式否定了引力的真实性，引力是物体运动和时空弯曲的属性。除了广义相对论的引力解释，人们期待量子论的引力解释，量子引力理论有待确立。社会科学是对人的解释，自然科学是对自然的解释，人与自然既是人们最熟悉，也是人们最不熟悉的对象，对自然和社会科学的认识源远流长。 （编译：2016-4-11） |
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