信不信由你,科学仍然无法解释重力

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在宇宙中所有的力量中,重力是我们最熟悉的。每次你从床上滚起来,举起一个咖啡杯,甚至只是站在那里,你都能感受到它的效果。所以你可能会惊讶地发现,在宇宙中所有的力中,重力也是最难科学解释的。为了理解原因,你必须深入研究相对论和量子力学的领域。

地心引力想把我拉下来

重力是标准模型的四种基本力之一。有一部经典的XKCD漫画,其中一个角色试图向另一个角色解释这些力,首先很容易解释重力和电磁力。他开始被强大的核力量绊倒了,一旦他被弱小的核力量绊倒,他只能语无伦次地咕哝。在漫画的文本中,他说,“在这四种基本力量中,有一种我们并不真正理解。另一个角色开始回答,是弱力强力还是重力?

这很好地解释了我们并不了解宇宙的奇异性质。我们可以确定什么物质组成亚原子水平,以及弱核力和强核力是如何把这些粒子结合在一起的,我们知道电磁力使带电粒子结合。

但是重力呢?重力是另一场盛宴。首先,它比其他三种力量弱得多。例如,将两个带正电的质子推开的电磁力是引力把它们拉在一起的1036倍。虽然其他力都有相反的作用推和拉,但重力似乎只会拉。这个奇怪的力量是我们拥有的最神秘的力量。

这并不是说我们在实际中不理解重力。牛顿的运动定律对于苹果的坠落和火车的超速运行非常有效。问题是,当物体变得太小或太大时,它们就会散开,这使得人们很难理解原子和黑洞之类的东西。

相对论与量子力学:终极决战!

重力的问题归结于我们对宇宙行为的两条最佳法则之间的冲突:爱因斯坦的广义相对论和量子力学。看,量子力学很简单,相对来说。它主要关注个体之间的相互作用,并假定时间的推移和空间的形状在很大程度上是固定的。但是相对论说,所有这些相互作用都发生在时空结构中,时空结构可以弯曲和伸展,这取决于进行相互作用的事物。

所以当你观察重力,比如说,一个光子和一个电子之间的作用力时,你需要考虑的是很多:你不仅要考虑到它们之间的每一个可能的量子相互作用,还要考虑到所有潜在时空的可能配置。聪明的科学家想出了解决这个问题的办法。理论上被称为引力子的粒子是一个固定点,但是到目前为止,我们最强大的探测器还没有找到它存在的证据。

另一些人说重力可能是一种奇特的量子纠缠形式。但是也许我们不能用解释其他三种力的方式解释引力的最可能的解释是,它不是一种单独的力,而是一种自然地从宇宙其他部分显现出来的东西。就像电子游戏是由电脑芯片上的比特产生的,或者戏剧是由演员们的作品产生的,重力可能只是我们周围发生的所有小事情的最终结果!也就是多种力量的结合!返回搜狐,查看更多

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