宇宙中的万有引力都一样吗?有没有一种物质不受万有引力控制?
按照牛顿力学,宇宙中的万有引力都是一样的,没有一种物质不受万有引力控制,只要它有质量。否则就不叫“万有引力”了。并且牛顿认为物体之间的引力是瞬时的超距作用。牛顿还给出了质点之间的万有引力公式:F=Gm1m2/r²,(G为万有引力常数,m1和m2为两个物体的质量,r为两个质心的距离)。牛顿的万有引力公式被广泛应用于科研生产生活中,和实践符合的非常完美,不断地证明它的正确,直到今天仍然是宇宙天文航天领域的重要工具。
有人说牛顿说的都是正物质,不能包括暗物质和反物质。错了,暗物质是否存在尚未可知,但根据理论,暗物质和反物质与正物质共同的一点就是都存在引力,都存在本质上一样的万有引力。有人说暗能量是宇宙膨胀的动力,因此它的引力为负数,表现为斥力。首先暗能量与暗物质一样,是否存在尚未可知,人们没有方法直接“观测”到它,只能是某种理论解释的预言存在。也许只是我们目前的科学水平不够而无法认识的某种宇宙规律而已,并不是什么能量物质,因此它也不算。
以上是在经典物理范畴的解释,下面再从爱因斯坦的广义相对论简单说一下。广义相对论是关于引力的理论,它认为大质量物体使周围的时空弯曲,而引力不过是时空弯曲的几何效应。物体沿着大质量物体周围弯曲的空间作“测地线”运动,即沿着弯曲空间的最短路程运动。
当然会因物体速度和方向的不同而进入不同的弯曲空间,因而“测地线”也是不同的。这就应了那句话:物体告诉时空怎样弯曲,时空告诉物质怎样运动。
说白了引力根本不是真正的力,也就是说没有什么万有引力。没有引力,有什么一样不一样?又有哪一种物质会受根本不存在的“引力”控制的问题呢?当然引力虽然是效应,但仍然存在传播速度的问题,传播的是弯曲的时空――引力场,爱因斯坦认为“引力”的传播速度是光速,而不是超距的。
不受引力控制的物质肯定是有的。如果是以前,我们会认为,万有引力无所不在。就是光线也在引力场里发生弯曲。
但是,后来我们发现了暗物质,它除了引力作用,就不会与我们日常接触的常规物质发生作用。要不是偶然发现了星系旋转速度过大,不足以束缚颗颗恒星,那么我们就会一直不知道暗物质的存在。但是,暗物质毕竟还有引力效应。
再后来又发现了暗能量。暗能量是精确计算宏观宇宙的红移,才发现了宇宙加速膨胀的事实,而加速膨胀说明了有一种不受引力作用的存在,科学家们称之为暗能量。
曾经一度以为,我们很了解宇宙了,至少是大框架上是这样的,这是宇宙大爆炸理论的信心来源。但是,暗能量、暗物质的发现,说明我们对宇宙的认识根本没有摸到门。
我们需要借助媒介来感知世界我们认识世界需要借助媒介,比如光线。在当前,我们认识宇宙几乎只有一种手段,就是电磁波,也就是光。而光是什么呢?其实光也是常规物质,它是我们了解的常规物质产生的,转化的,反射的等等,所以用光发现的都是常规物质。
现在,我们有了引力波,引力波起码可以发现暗物质,毕竟暗物质是有引力效应的。
另一种备选的探测手段是中微子,中微子的穿透力很强,但它依然是常规物质。
所以,如果有一种物质不与我们当下的这3种媒介发生作用,那么我们怎么发现它呢?
发现暗物质、暗能量,使我相信,一定还有我们没有发现的物质种类存在。