沒有它，就沒有我們的世界

　　劉靈淵

　　引力讓月亮圍著地球轉，地球圍著太陽轉，太陽圍著銀河系轉。沒有引力，地球上的生命也無法存在。

　　物理學家布萊恩博士試圖揭開宇宙的奧秘，並與引力發生了衝突。他試圖在月亮上發射激光，來證明牛頓萬有引力定律的不正確。他究竟成功了嗎？

　　今天20:50，華數互動電視《世界地理》頻道（頻道號：110,10元/月，訂購諮詢：96371）將帶你探索《引力的奧秘》。

　　維繫銀河系的神奇力量

　　自然界有一種力量，一種困惑了眾多偉大科學家的力量。雖然伽利略打下了研究這種力量的基礎，但他沒能進一步了解它，牛頓認為它是上帝的傑作，甚至連愛因斯坦，都沒能解開這個謎題。

　　這個奧秘是世上一切問題的核心，從宇宙大爆炸和時間的開端到地球上生命的存在，從宇宙中奇特的畸變到最細微的物質成分，這個謎題引發了現代科學史上最激烈的爭論。

　　但許多科學家認為我們這一代人或許能成功突破這個難題。

　　布賴恩·考克斯是一名粒子物理學家，他的工作是要找出宇宙最基本的組成部分，分析它們怎麼結合在一起，怎麼發揮作用，如果幸運的話，再找出它們存在的根本原因。

　　過去的十年里，考克斯一直在觀察宇宙中最小的物質，但他想探究的卻是那些最宏大的問題：人們為什麼存在，地球為什麼是現在的樣子，宇宙為什麼是現在的樣子，宇宙為什麼以一種萬物可以生存的模式存在？

　　這一切問題的根本是自然界的一種力量，這種力量包圍著人們，並將整個銀河系聯繫在一起。對宇宙更深層次的理解，對人們在宇宙中地位的理解其關鍵就是引力。

　　正是引力讓太陽在五十億年前開始燃燒，沒有引力，就沒有行星，沒有恆星，更沒有星系。

　　一個蘋果引發的偉大思考

　　引力是怎樣發揮作用的，這個問題困擾了科學家很長時間，甚至可以追溯到古希臘時代。十七世紀末，在英國林肯郡的一個小村莊里，有一個人潛心研究過引力問題，這個人就是現代物理學的鼻祖，艾薩克·牛頓。

　　關於牛頓、蘋果與引力的故事，已經被說過無數次了。牛頓認為蘋果落地是由於一種吸引力的驅使，這種力量自然地存在於蘋果和地球之間，這種力量就是為我們所熟知的引力。

　　但牛頓真正了不起的地方在於他沒有停留在蘋果的層面上，而是由此想到一個問題在地球上使蘋果落地的力量，是不是也主宰著地球以外宇宙中更大物體的運動。牛頓認為引力是一種力量，這種力量在整個宇宙中發揮著作用。

　　1686年，他終於將整個問題歸結為一個數學等式，他認為物體間的引力與兩個因素有關，即它們的質量和它們之間的距離，物體質量越大，吸引力就越強；物體的間距越大，吸引力就越小，這就是牛頓著名的萬有引力定律。

　　牛頓的萬有引力定律是物理學界的重要轉折點之一，這是因為它確實在全宇宙通用。它不僅預測了在引力作用下地球上的物體是怎樣運動的，還闡釋了恆星、行星甚至是星系在整個宇宙中的運動。

　　牛頓並不是百分之百正確

　　牛頓的萬有引力定律至關重要，它幫助人類從地球到達了月球，但我們現在知道，牛頓並不是百分之百正確。

　　考克斯來到了得克薩斯州的埃爾帕索，這裡是美國與墨西哥的邊境，他此行的目的是弄清楚牛頓到底錯在哪裡。

　　1969年，尼爾·奧姆斯特朗和巴茲·奧爾德林，在月球上留下的不只是腳印，他們當時留下了一組特殊的鏡子，可以用來檢驗牛頓的引力理論，那些鏡子在這裡扮演了重要的角色。

　　考克斯所到之處就是阿波羅太空計劃僅存的前哨基地之一，它就是麥克唐納觀測台，距埃爾帕索有四小時的車程。在這裡，考克斯與工作人員，藉助一台能夠發射激光的望遠鏡眺望月球上的鏡子，他可以精確測出地球到月球的距離。

　　通過精確計算地球到月球的距離，一份極為精確的月球繞地球運行的軌道圖出現了，但這卻帶來了一些令人意外的結果，就是月球運行的實際軌道與牛頓當初預測的有所不同。

　　考克斯發現牛頓關於引力的簡單定律並沒有解開所有的疑問，以過去的數據來說，牛頓總結的公式已經相當不錯了，但並不完全正確。

　　如果以牛頓的萬有引力定律來預測月球的位置，那麼月球會出現在錯誤的位置。考克斯的測量結果與牛頓的預測大約有十米的偏差，十米聽起來可能不算多，但這意味著牛頓出錯了。

　　考克斯覺得必須對觀測數據做出合理解釋，但牛頓的萬有引力理論，已經不適用了，如今的觀測數據太精確了，人們需要其他理論來支持。

　　相對論改變人們對宇宙的看法

　　考克斯認為有一位物理學家的思想是不受任何條條框框的約束，他是有史以來第一位明星科學家，被很多人稱讚為十九世紀末二十世紀初最偉大的物理學家，他就是阿爾伯特·愛因斯坦。

　　他科學理論開拓了人們的視野，讓人們以全新的眼光來審視宇宙。愛因斯坦認為宇宙是由時空組成的，空間就是人們放眼四周看到的這個，它有長度、寬度、高度，

　　至於時間，它只是一分一秒不停地走著，但在愛因斯坦的宇宙觀中，它們共同交織成了一種結構，空間和時間不再是分開的兩個事物，它們是同一個事物，而這種構造就是所謂的時空。

　　這種關於時空的奇怪想法，無疑是顛覆性的。這是一項空前的創舉，愛因斯坦的相對論徹底改變了人們對宇宙的看法。

　　在牛頓眼裡的宇宙就像一個舞台，一座競技場，所有事情都在這裡發生，但這個舞台就像一個盒子和你能想像到的一樣，恆星、行星、人類都在裡面按部就班地運行著。

　　而愛因斯坦的智慧體現在，他意識到我們不需要這個盒子，世界是由時間和空間構成的，宇宙中發生的一切都會影響到時空，而時空也會影響宇宙中發生的一切。

　　牛頓眼中的宇宙是一片虛空，恆星和星系相互影響，但僅此而已。愛因斯坦的宇宙觀則截然不同，即宇宙內部存在一種結構，也就是時空，所有天體都被嵌入這個結構中，並且都與它相互作用。

　　在愛因斯坦的宇宙中行星、恆星、星系可以讓時空彎曲、摺疊、變形。愛因斯坦說，我們的星球造成了時空變形，正是這種宇宙內部結構的彎曲，創造了我們所感受到的引力