据说，牛顿看到苹果落地，从而深思得出物质间存在着相互作用，这种作用被称为万有引力，而且用一个简单的公式，
F=KGM/R²
来表达。其中F为万有引力，K为引力系数，G为地球的质量，M为物质的质量，R为物质到地球地心的距离。
但物质之间为什么存在万有引力？这种作用是怎样发生的呢？若说物质通过一定的距离不经过任何物质产生超距作用，是不能令人信服的。
法拉第由磁铁相吸的原理，从而引入了“引力场”的概念。根据他的理论，物质间的相互作用是通过引力场来实现的，引力场是一种不同于其它物质的物质，它是由引力子组成的。但引力子是怎样相互作用的？却语焉简略。霍金在其《时间简史》中说，物质间的相互作用是其相互交换引力子的结果，但其交换的具体过程又语焉不详。
下面通过一个例子，可以看到一个和引力场相似的场景。
假如远离物质的宇宙深处，有一做加速运动坐标系K，其作加速运动是相对于观察者而言。K必然受到一个和加速度方向相同的力F，并且假设F使K产生的加速度a和地球的加速度g相同。那么坐标系K内的人感觉不出和在地球上有什么不同。坐标系K内并没有产生引力场，但K内的人感觉和地球上感受地球引力相同。为什么会产生这种现象呢？这种现象告诉我们什么呢？或许可以这样解释:
能够产生引力的条件,一是物质所在的运动系处于加速运动中;二是物质所处的区域处于未知的引力场中.
数学上论证一种观点,有一种方法叫作反证法,用它论证一种观点是否正确,可以间接证明由它推出的一个命题是否成立.下面我就用此论证一下上述两个命题.
一, 是物质所在的运动系处于加速运动中.
既然运动系处于加速运动,它必然受到一个力的作用,这个力是谁施加的呢?如果你是宗教人员,你就可以说这个力是上帝施加的,但现在我们是用科学的观点来看这一现象,科学是不信上帝的.这种观点不能解释运动系加速运动的力源的问题,只能证明它不成立.
这个观点也可以用宇宙间的能量守恒来证明.众所周知,宇宙间的能量既不会增加,也不会消失,它只会从一种能量形式转化为另一种能量形式.物质所在的运动系,因为作加速运动,所以它的能量是在不断地增加的,那么它的增加的能量来自那里呢?我无法得到满意的解答,这和能量守恒原理相矛盾,故原命题不成立.
这个观点还可能存在另一种形式,运动系及其内所有的物质都处于爆涨之中,位于爆涨物质表面的物质会有处于引力场中的效果.
哈勃也曾发现宇宙中的星系处于加速膨胀之中,但他指的是星系外部在膨胀,而不是物质内部.如果引力场是所有物质膨胀的结果,那么物质间的距离就会越来越小,这和实际的观察是不符的.我们知道,太阳、地球、月球之间的距离可以近似地认为是不变的,虽它们之间处于有规律的变动之中.或许,有人会说,物质间的膨胀和物质内部的膨胀是按一定的比例的进行的,我们只是不能感到而已.好!故且认为这种观点是正确的,那么,这种膨胀的规则是谁制定的?它为什么膨胀?一支爆竹,只有被点燃才能爆炸,那么点燃膨胀宇宙的老兄是谁呢?上帝吗?所以这种解释不是最好的.
从上述三种的论述,只能说明,宇宙间的万有引场是由其所处的运动系加速运动产生的观点不能成立.
第二种命题:物质所处的区域是在未知的引力场中.
现在我们先讨论一下这种未知的引力场,以举例为证.我们所处的地球,引力场自外太空指向地球的中心,引力场是由大量高速的引力子流组成的,我们可以看出,这些大量高速引力子流来自外太空.同样,我们可以把观察点放在太阳上,月球上,火星上,放在任何处于引力场场中物质上,都可以得出同样的结论,物质所处的引力场的引力子流来自物质以外的太空.
那么,是什么物质能够产生这么多的引力子流呢?它为什么产生引力子流呢?
假设在宇宙中存在一种物质,称为外物质,它和物质可以通过引力子相互转化,在两者之间的区域就形成引力场.
但是我们要考虑两者的分布的情况,什么样的分布类型才能形成以物质为中心的球形的区域,且引力场的方向沿径向指向球心.如果两者是沿直线分布的,那么,引力场的类型是近似柱形的区域,这种情况不是我们所看到的宇宙;如果外物质完全包围住物质,且两者间要有一定的距离,这种情况形成的引力场和我们看到的宇宙是一致的.该种解释可以解决宇宙中的很多能量问题.
一,大海潮汐的能量来源问题.
我们知道,大海的潮汐具有很大的能量,如果按照牛顿的力学原理,大海的潮汐是万有引力作用的结果,那么万有引力做了功,就得有能的损失,它损失的量该如何表达呢?通过上面的万有引力公式,我们可以看出,只物质间距离减少,引力能才能减少.而月球和地球之间距离可以看成近似的恒定,所以这种说法不能让人信服.
如果说万有引力是外物质释放的引力子流的结果,那么潮汐的能量可以说是外物质损失质量的结果.因为质量和能量可以相互转化的,按爱因斯旦的质能方程,
E=C²M1*M2
E为能量;C为光速;M为物质的质量.
二,原子弹,地振,火山爆发的能量的来源问题.
这此能量均非来自太阳,而是来自宇宙的初始形成的能量.如果按照牛顿引力学说来解释的话.而如果引力场来自外物质,这些能量都是引力子流长期积累的结果.
三,太阳的能量来源的问题.
我们知道,太阳每时每刻释放大量的热能,这些能量来自哪里呢?目前所知,这些能量来自引力引起的聚变反应,太阳损失质量,释放热能.
但是,如果没有引力,怎么能形成聚变反应呢?所以说太阳的能量亦来自外物质.
外物质在释放引力子流的过程中,必然损失能量,那么它所释放的引力子流的强度必然降低.我们知道,牛顿万有引力公工中常数G是不变的.但按照引力是由外物质释放引力子流而产生的话,那么G是应该改变的,只不过变化的速度很慢,动辄几十亿年,我们无法感知而已.
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