時空波動論 第五章：萬有引力 難解之謎

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《時空波動論》第五章：萬有引力難解之謎

作者：陳少華　　

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◎嚇人的上億噸液體燃料

在萬有引力定律和相對論的束縛之下，人類想進行太空探索，舉步維艱。如今，相對論的束縛雖然不再，但要讓飛船達到光速，非常不容易，甚至是不可能實現的事。

人們目前將宇宙速度分為三種:

第一宇宙速度:7．9公里每秒。這是火箭能夠繞地球環行公轉而不落向地面所需具備的最低速度。

第二宇宙速度:11．2公里每秒。這是火箭能夠脫離地球引力繞太陽公轉所需具備的最低速度。

第三宇宙速度:16．7公里每秒。這是火箭能夠脫離太陽引力，飛出太陽系繞銀河公轉所需具備的最低速度。

這些速度被尊稱為"宇宙速度"，可見這幾個速度相當不同凡響，很不容易達到。宇宙，是最大的空間；宇宙速度，當然是最大的速度。

人類目前最有效的動力技術，仍然是液氫液氧的化學反應燃燒產生「大量」能量和高溫高壓氣體，這些氣體高速噴出飛行器外，使飛行器獲得反向推動力。這就是對火箭、導彈、飛機、太空梭等的加速機制。由於這種化學反應需要攜帶大量的液態氫和氧，所以燃料箱沉重無比，動輒達數百噸。由於重量越大，加速就越困難。而想讓飛行器得到更大的速度，就必須攜帶更大重量的燃料。這是一個無可調和的矛盾。所以，很遺憾，目前，用這種液體燃料，飛行器所產生的最大速度無法超過第三宇宙速度――16．7公里每秒。這是飛行器飛出太陽系的最低速度。

目前，還沒有飛行器能飛出太陽系。美國曾在1977年發射過兩個"旅行者號"探測器，比較了得，飛越了好幾個行星，拍了大量照片，還去了天王星海王星那樣遙遠的行星上空。最後與地球失去了聯繫。有人認為旅行者號已飛出了太陽系。但並沒有證據。如果飛出了太陽系，也不會就不能聯繫。光速的電波還能不能到達太陽系之外嗎?所以，很可能是報廢了。

即使現在火箭勉強能到達16．7公里每秒這個速度。看到這個數字對比就知道，人類的科技，距離光速有多麼遙遠:16．7：300000。連零頭都夠不上。至今這個16．7公里每秒，科學家們已經用了吃奶的勁，都還沒有達到。想要進行太空遨遊，真是做夢。

現在已經知道，質量是隨著速度增加而同步減小的。這是一個絕大的福音，將極大地增強人類探索太空的信心。可一旦在實際中做起來，將會發現，給火箭和飛船加速，仍然是那樣的艱難。

要知道，質量變化因子是1-V／C。V必須要與光速C在一個級別上，這個質量才能有明顯的減少。哪怕是V達到了1000公里每秒，那已經是一個人類無法想像的高速，但仍然跟光速差距很大，V／C只有三百分之一，質量只減少了區區三百分之一，差不多無法體驗到質量減小從而使加速更容易的快樂。

而要讓火箭達到1000公里每秒，需要多少噸液態燃料？大概不會少於上萬噸吧！可要把這上萬噸的重量加速上太空，真是不可能完成的任務。

所以，以人類目前的科技，想要體驗到質量隨著速度增加而減小的好處，是不可能的。

我在前面提到過，要讓飛船達到接近光速，理論上非常簡單，只要一個持續的力作用在飛船上，飛船就必定能夠最終非常接近光速。說起來容易，做起來難。這個持續的力，從哪裡來？一般來說，在現有科學進步狀態下，只能從噴氣動力中來，也就是從液氫液氧的燃燒中來。所以，就必須要讓火箭或飛船攜帶足夠的燃料。計算一下，這個能產生持續力使飛船達到光速十分之一級別的燃料的重量，驚人得很。需要上億噸才行。

上億噸，是不是很可怕？而載著上億噸的燃料的飛船，已經是如此的笨重不堪，再想讓它升空，已經是一個極其困難的任務。甚至才剛剛讓它飛上高空，燃料就消耗得差不多了。

當科學家氣喘吁吁扛著液體燃料來給飛船加速時，外星人正在一旁捂著嘴偷樂―――可笑的地球人，妄想用化學反應產生的能量來達到光速。

能量分為好幾種。一種是化學反應產生的能量。一種是核反應產生的能量。化學反應產生的能量是最無能最低效的。核能才算是高效能源。一克鈾裂變所產生的能量，相當於許多噸石油燃燒所產生的能量。一克氫核聚變所產生的能量，則是核裂變能量的三倍。

用化學反應來達到能與光速一個級別的高速，兩個字，妄想。

想要感受到新質量速度關係所帶來的美好體驗，不可能。

俗語說，萬事開頭難。在給飛船加速時，確實是如此。最開始的加速是最難的，要費去九年二虎之力。等到飛船達到十分之一光速時，一切都突然改變了。這時，由於質量顯著減小，給飛船加速越來越容易。當飛船達到一半光速時，質量減小了一半。加速更加容易了，更有信心了。這樣，飛船終於接近了光速。

可就是這開頭，難關一座，無法邁過。鉚足了勁，也只能讓火箭達到十多公里每秒。

怎麼辦？

人類需要改變一個觀念，一個長久以來影響著人們生活方方面面的觀念。

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◎萬有引力定律

1655年，由於倫敦發生了瘟疫，劍橋大學關閉。22歲的青年學生牛頓躲到鄉下，回到林肯群伍爾索普莊園家中，一邊讀書，一邊思考。有一天，坐在蘋果樹下的他在沉思中被一隻蘋果砸中。他拾起這隻蘋果，忽然問自已：「為什麼蘋果不是向天上飛，而是向下落地？」

他提的這個問題，在當時大多數人看來，都是很傻很天真。傻瓜都知道，蘋果當然不會向天上飛，當然是該向地下落呀。這能有個啥原因呢？可是，牛頓正是因為提出了這個問題，並在思索中加以解決，而提出了著名的萬有引力定律，從而成為一代科學巨人。

很多科學天才，都是愛提問題的，遇上個什麼事，都愛問「為什麼呢？」越是人們認為簡單的、習以為常、不值得關注的事，他們就越是好奇，越是提出一些讓人目瞪口呆的非常簡單卻一時無法回答的問題。他們正是通過對這些看似簡單的問題的深入思索，而發現深藏其中的科學奧秘。從而改變人類文明進程。

愛因斯坦小時候是最喜歡提問題的，父親送他一個指南針，他發現無論怎麼擺這個針，針尖都指向南方。「為什麼會這樣？」自然的神奇，讓他從此堅定了從事科學探索的決心。人們都對光線習以為常，一開燈，四周都會亮。他卻忽發奇想：光線是有速度的。假如一個人跟光線同速前進，他會看到什麼情景？他發現，這個人無論以什麼速度前進，他會發現光速都是不變的。哪怕他以光速前進，所測出的光的速度都是30萬公里每秒。正是對這個簡單問題的思索，他提出了狹義相對論，改變了人類科學進程。

牛頓經過思考後，得出了結論：一定是有個力在向下拉著蘋果，使蘋果向下運動。這個力由地球的質量產生。世界萬物，只要有質量，就有產生這種相互的牽引力。他將這個力命名為「萬有引力」。並得出引力大小與質量成正比、與距離平方成反正。

萬有引力成功地解釋了這個世界。並以驚人的精確度描述了天體運行現象，與現實非常吻合。天文學家甚至利用其中的偏差找到了一顆新行星－海王星。就是這顆隱在一邊的行星的擾動，使得天王星的實際軌道與根據萬有引力計算出的軌道跟實際出現了偏差。萬有引力定律的正確性已經不容懷疑，迅速統治科學界，風靡至今。這也公認是偉大的科學巨人牛頓對科學最重要的貢獻。

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◎廣義相對論向萬有引力發動了挑戰

年輕時的愛因斯坦是一名充滿激情的科學鬥士，他曾說：「我過去一直在反抗權威，沒想到現在自已成為了權威。」他的天才，在面對權威大師級人物－-牛頓時，迸發得淋漓盡致。

青年愛因斯坦，從蘇黎世理工大學畢業不久，失敗之極，不被教授所喜，無法留校任教。幾度找工作失利，悲觀得一度想要自殺，在日記中寫道：「我想，我還是不如死了的好。」終於，他時來運轉，在大學進期的好友格羅斯曼父親的幫助下，在瑞士專利局謀得了一個低級小職員的職位。這個職位對愛因斯坦非常重要，他說，正是在專利局，沒有生活壓力的穩定生活，讓他可以有充足的時間來從事那些科學探索。他是幸運的。人類也是幸運的，沒有因為生活窘迫而失去一位科學大師。而這種事情的確經常在發生。多少天才，只是因為營養不夠身體變壞健康受損，而過早地離開這個世界。

專利局安靜悠閑的生活中，愛因斯坦沒有閑著，一頭扎進對理論科學的研究。沒有什麼精密的儀器，沒有裝備精良的實驗室，只有一張辦公桌，紙筆，還有一個廢紙簍。對他而言，只要有紙筆就足夠了，他飛翔的思想能揭開無數深藏於自然中的秘密。

1905年，年僅26歲的他提出了狹義相對論，認為光速恆定。隨著運動速度的變化，一艘飛船的時間、質量、長度都會發生變化。這是對牛頓經典力學的全面挑戰。幾乎沒有幾個人能理解他的理論。但《物理學年鑒》編輯慧眼識英才，儘管讀不懂，卻一眼發現這是一篇奇文，決定立即予以刊登。後來該編輯接受採訪時說：「我當時認為，自已對人類科學進步所能作的最大的貢獻，就是迅速刊載這篇論文。」愛因斯坦偉大，這位編輯其實也很偉大。千里馬常有，伯樂卻不常有。

狹義相對論徹底顛覆了牛頓靜止時空的經典力學王國。風頭正勁的愛因斯坦並沒有停止他的科學革命征途。牛頓王國是失去了昔日的金色光輝，但還有一個核心支柱沒有倒下，支撐著牛頓的科學聖殿。那就是萬有引力定律。只有將萬有引力也架空推翻，他才算真正自成一派，成為新一代科學巨人。

潛心研究，厚積薄發，十年終磨一劍。1916年，廣義相對論橫空出世。

愛因斯坦認為，引力可以用純幾何方式來解釋。一個人彎曲不平的隱形波浪形路上行走，在別人看來，他一會兒上一會兒下，好象是有一個力在操縱著他。看不到那個人所走的路其實是波浪般起伏不平，所以人們會把假設的這個力當作那個人運動的原因。可是我們知道，那個人之所以一會兒上一會兒下的運動，根本原因在於他腳下的路是上下起伏彎彎曲曲的。而並不是有什麼力在拉拽他。

這個思想相當有天才成分在裡面。把力量等效於幾何彎曲，是19世紀大數學家黎曼的天才設想。黎曼由於貧病交加，英年早逝，從而未能將這一設想更深入地展開。愛因斯坦繼承了他的設想，將引力歸因於空間的彎曲，從而提出了廣義相對論。

廣義相對論在重力場中，提出等效原理。認為一個加速運動的人，無法分辯所受到的加速是重力還是其他力。加速力等效於重力。光線在加速運行的電梯中中發生彎曲，從而，在重力場中，光線也會產生彎曲。彎曲的原因在於，由於質能的存在，使質能的周圍空間產生彎曲，就象一個鉛球放在一個有彈性的床單上，鉛球將床向下壓陷。其它的物體由於彎曲空間的存在，而好象有一個力量在拉著它滑向鉛球。這個力量被認牛頓為是萬有引力，其實只是空間彎曲的自然結果。

從幾何角度而言，廣義相對論相當優美，天衣無縫，非常高明。愛因斯坦以新生王者氣概，運起登峰造極的內力，揮劍向搖搖欲墜的牛頓王國發動最後一擊。這一擊，天崩地裂，山河失色，鬼神失語。兩大絕頂高手，一個是已經年華不再的曾經霸主、一個是風華正茂的正在當打之年的挑戰者。這一戰，究竟誰能取得勝利？

挑戰結果，雙方難分軒輊，戰成一個平手。科學界公認，廣義相對論無法推翻萬有引力定律，而是對引力從另一種角度的全新描述與補充。雖然可行而有效，並不能取代萬有引力定律成為唯一選擇。並沒有一個科學家認為，萬有引力定律是錯的，引力並不存在，存在的只是彎曲的空間。

萬有引力定律雖然光芒被廣義相對論奪去不少，但依然是光芒萬丈。而且，廣義相對論里提出的引力方程是出了名的複雜，讓人望而生畏。人們大多認為，雖然在精確度上廣義相對論要勝過萬有引力定律，並得出光線會被引力場彎曲的正確結論。但真正實用的，還是萬有引力定律。對於太複雜太麻煩的東西，敬畏之餘，人們難免有排斥感。大自然不喜歡累贅。廣義相對論，雖然公認非常優美，也許好象有些不那麼最省力實用。

對這場理論之戰，科學界一時噤聲，屏息而待。在他們眼裡，兩位對決者都是真正的王者。而他們對決的科學論題，實實在在是一個困擾人類幾百年的難題，那個難題，就是，萬有引力。它來來回回糾纏了科學家們多少年，讓多少智慧的頭腦為它絞盡能量，被它糾纏不休，而無可奈何！

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◎四種基本力與標準模型

不理解圍繞引力所發生的紛爭，就不會理解在科學界與科學史上引力獨特的超級重要地位。沒有哪個科研對象，能象引力那樣吸引如此多的關注與爭議。甚至使它成為萬物至理―――統一場論達成的最大關鍵所在。

科學家們已經歸納出大自然中的四種力：引力、電磁力、強核力、弱核力。

引力決定了宇宙天體之間的運動，使行星圍繞著恆星旋轉、衛星圍繞著行星旋轉。引力讓我們能生活在地球上，而不是被甩向外層太空中。

電磁力解釋的是人們日常生活中各種現象。用手掌去拍打桌子，手掌不會穿桌而過。原因就是電子之間的電磁斥力，電子必須依照泡利不相容原理，兩個電子不能具有完全相同的參數屬性。照明供電等一切跟電力有關的事情，也由電磁力決定。麥克斯韋總結出的電磁現象，變化磁場中的線圈產生電流，能使電流產生磁場，還能使變化的電流產生電場，從而產生新的電流。電磁力的作用太大了，沒有電磁力，世界將跟原始社會一樣，無法想像。

強核力，又稱強相互作用力，解決的是恆星發光發熱問題。恆星由大量的氫原子和氦原子組成。由於質子都是正電荷，質子之間產生相斥的電磁力。這個力量使由單個質子和一個電子組成的氫原子們相互遠離。但由於引力作用，使恆星向內坍縮。當內部壓力和溫度越來越高時，兩個氫原子之中的兩個質子會突破電磁力的斥力結合在一起。這時強核力開始發揮作用，將兩個質子牢牢地結合在一起。這個核反應過程會損失一部分質量。損失的質量會轉化為能量，釋放出去。恆星能夠發出大量光和熱，就是因為內部在不停息地進行著鏈式氫聚變反應。雖然每次反應後質量損失得並不多，但E=MC²決定了這個能量將是驚人的。太陽的熱核反應，釋放出的熱能，只有極小一部分到達地球，已經使地球出現生命，進化為人類。人類只需利用極小一部分到達地球的太陽能，就足以從根本上解決能源問題。

弱核力，又稱弱相互作用力，關係到放射性原子的衰變。有一些元素會產生衰變，中子轉變為質子、電子和反中微子。釋放出一部分能量，產生放射性熱輻射。其作用原理在於，就象是一根彈簧，振動時具有力量，停止振動時就失去了力量。一些基本粒子壽命很短的原因，是由於其振動狀態被弱核力抑制，弱核力的作用使粒子停止振動，從而結束生存狀態，衰變為其它粒子，並釋放出能量。地球內部的火山、地震等現象出現，就是因為放射性衰變產生的能量對地球內部進行加熱的結果。如果沒有弱核力，地球內部將是一片寒冷，但也不會有火山爆發、地震災害。

大自然具有的這四種力一直無法統一起來。科學家認為，宇宙在創生時應該是簡單明了的，如果只有一種力的話，那會好理解很多。有人認為，在大爆炸剛開始的那一刻，這四種力都將統一為一種力。經過大爆炸的洗禮，宇宙開始膨脹，溫度開始下降，這一種力才分成四種力單獨各自發生作用。

隨著量子力學的興起，科學家們開始了將各種力統一起來的努力。而且，這種努力取得了很大成果。

經過艱苦的探索與實驗，電磁力、強核力、弱核力這三種基本力已經統一在量子力學框架中。力可以被解釋為交換量子而產生的相互作用。1970年，標準模型被建立起來。

電磁力已被證明是電子之間在電磁場中交換光子而發生的力。這是量子電動力學研究的內容。光子質量為零，電磁力的力程較大，屬長程力。

強核力是在楊――米爾斯場中夸克之間交換膠子，中子與質子之間交換介子而發生的相互作用。強核力是短程力，只有當中子、質子之間相距小於10^-15米，才產生強核力。強核力比電磁力強三倍多，一旦產生，就將質子中子牢牢結合在一起。

弱核力被解釋為基本粒子在楊――米爾斯場中交換W玻色子或Z玻色子而發生的相互作用。是所有基本粒子都可以參與的力。W玻色子與Z玻色子質量較大，所以弱核力是一種短程力。

楊――米爾斯場是亞原子微觀量子世界中基本粒子相互作用交換的量子的媒介。光子、膠子、W玻色子、Z玻色子都是玻色子，在場中傳遞相互作用，玻色子自旋為整數，不遵守泡利不相容原理。兩條光線相交，可以穿越對方而過，原因就在於此。

與玻色子相對應的是費米子。費米子是構成物質的基本粒子。自旋為半整數倍，遵守泡利不相容原理。兩隻手相擊，不會相互穿越而過，就是因為電子之間相互排斥，不能處於同一個位置。費米子包括三代夸克（第1代：上夸克U、下夸克d；第2代：粲夸克C、奇異夸克S；第3代：頂夸克t、底夸克b）和三代輕子（第1代：電子及電中微子；第2代：μ子及μ中微子；第3代：τ子及τ中微子）。質子和中子由三個夸克組成。介子由一對夸克――反夸克組成，它們都是費米子，也是強子―――參與強相互作用。中微子只參與弱相互作用。介子不穩定，衰變後形成的產物是μ子和τ子。μ子和τ子也都不穩定，壽命很短，它們一經出現，也會迅速衰變為電子。

中微子是一種非常特別的粒子，質量非常小，接近於0，速度則接近光速。它大量產生於超新星暴發，是攜帶輻射能量的能量粒子。在恆星發射的輻射中，就包含有許多的中微子流，太陽發射出的中微子流時刻撞擊著地球。中微子穿透力非常強，能輕易穿透地球，到達地球的另一側。每一刻，都有幾十億的中微子穿透我們的眼皮和身體。中微子不參與電磁力、引力、強核力，只能通過弱核力來活動。

標準模型基本上就包括了以上的基本粒子。

為了在基本粒子物理上有所突破，大型對撞機成為科學家們倚賴的工具。通過對撞機將基本粒子加速到極高的速度與能量，使之相互碰撞，從之後的碎片里分析出一些有用的結論，發現新的粒子。美國國會曾在80年代撥款準備建設一個超導超級對撞機SSC。先是花了十億美元挖出一個洞。隨著蘇聯的解體，與蘇聯在太空競爭的理由消失。國會議員開始重新討論為建設引力波探測器撥款事宜。聽證會上，議員問科學家：「它能找到什麼？」得到的答案竟然只是：「希格斯玻色子。」議員目瞪口呆，又問道：「它能發現上帝嗎？」回答是：「不能。」所以，這個撥款計劃被否決，就一點不奇怪了。先是花十億美元挖出一個洞，再花十億美元把這個洞填上，這個洞大概是有史以來最昂貴的洞。

歐洲核子中心花費110億美元建造了大型強子對撞機。成為世界上最先進的對撞機。

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◎引力，一個困擾科學界數百年的難題

經過不懈的努力和探索，物理學家統一了電磁力、強核力、弱核力這三種基本力。1974年，溫伯格、薩拉姆、格拉肖三人因為統一了電磁力和弱核力，而共同榮獲諾貝爾獎。

大統一理論GUT（grandunifiedtheory縮寫）被建立了起來（只統一了三種力，引力未被統一進來）。融合了三種力和各類包括重子、輕子等基本粒子的標準模型也被成功搭了起來。大統一理論和標準模型，已經基本能夠解釋所有現象。

標準模型缺點顯而易見。科學家認為，它東拼西湊，修修補補，人為放入17個不同參數，這些參數居然必須可以自由改變參數值來適應場的變化。這對理論家而言，實在是一種尬尷。基本粒子有3個副本－――「代」。為了能解釋一些現象，它人為設想了許多的場和粒子，總數達上百種之多。如希格斯場、希格斯玻色子，而這些場和粒子都沒有被找到。很難想像，宇宙在創生以來會將這麼一個複雜、繁冗、牽強的理論作為一個統一理論。正如費米所說：「假如我能記得粒子的種類，我就成了植物學家了。」

標準模型是手征性理論，對無限大的結果未處理乾淨，第七層以上更多圈的計算中，無限大又回來了。標準模型的解釋牽強，不具有簡潔和美感，也沒有對稱性，紛繁複雜，難以讓追求完美的科學家滿意。

最關鍵的是，它沒有能夠統一引力。因為在它的計算中，引力永遠是無窮大，成為毫無意義的解。引力波、引力場、引力子從來也沒有被最精密的儀器探測到過。

引力是一個叛逆。它困惑著人類最聰明的大腦。

廣義相對論是關於萬有引力的權威理論，也是20世紀科學的支柱之一。科學的另一支柱是量子力學。將量子力學與廣義相對論統一起來，就成為無數科學家的夢想。可是無論科學家們如何絞盡腦汁，試圖用多少方法來解釋它，費勁地想把它統一進量子世界，都是失敗無歸，無功而返。

由於完全看不到廣義相對論與量子力學統一的希望，漸漸地，廣義相對論開始被致力於量子引力的研究人員冷落，圓周物理研究所物理學家李.斯莫林在《物理學的困惑》里寫道：「20世紀最偉大的科學家愛因斯坦的最高成就《廣義相對論》，卻被多數叫嚷著的追隨者們忘到了腦後，這種狀況的發生，也許是科學史上最奇異的事情。」

事實表明，將廣義相對論同量子力學統一起來是不可能的。

一次次失敗讓科學家失望。

引力波、引力場、引力子，折磨了許多科學家，包括那些人類最聰明的大腦－-愛因斯坦、海森堡，為了找到它們，科學家們花費了無數的心血，卻一無所獲。

量子力學讓科學家們設想存在引力子。物體之間通過引力場發生作用，相互之間交換一種名叫引力子的量子。可是，無論用什麼方法來計算，得到的結果都是無窮大，毫無意義。引力波的探測，其重要性越來越明顯，似乎成為科學突破的關鍵點。

由於愛因斯坦在廣義相對論里預言了引力波和引力場的存在，此後，對引力波的尋找，成為科學界的一項重要目標。愛因斯坦的預言從來沒有失敗過，時間膨脹、引力透鏡、引力紅移……每一個預言都被實驗驗證。引力波難道會例外？

在經歷了多次失敗的嘗試後，對引力波的探測熱度下降了。1969年，約瑟夫·韋伯宣稱，他探測到了引力波存在。他的實驗很有爭議性，無法讓人信服，卻大大地激發了對引力波的研究熱情。科學家們蜂擁到這個領域，欲圖成為首個探測到引力波的人。可結果卻是一無所獲。

引力波探測計划進入新千年後重新得到重視。由於科學長期停滯不前，美國軍方的秘密研究受到難題困撓，難有進展。對引力波的探測，被認為是科學取得突破的關鍵。美國國會對此開始表現出相當的支持，撥款上再不遲疑。幾個耗資巨大的引力波探測器被建立起來。

LIGO（激光干涉引力波探測儀）就是其中一個。這些精密激光探測儀器對準的是宇宙中一些著名的中子雙星。科學界都認為，中子雙星在相互旋轉過程中，將會發射出有力度的可被探測到的引力波，以光速到達地球。

2003年，引力波探測器LIGO開始啟動。這個探測器耗資110億美元。還有一個更大規模更高精度的引力波探測器：LISA正在建設中。

「知道為什麼會這樣嗎？」一位科學家說：「如果你跑到國會，說你將證實或證偽海森堡的某個理論，不會有人答理你。但如果你說想要證實愛因斯坦的某個理論，你就絕不會失望而歸。」愛因斯坦從某種意義上來看，就是科學強大時代的象徵。海森堡則在一些人眼裡代表著納粹德國。

「這麼多資金投入、這麼多科學家都在引力波上努力。這一切，都只是因為對愛因斯坦的信任。」一位物理學家感概地說。科學界如此信任一個人，當然是因為這個人非常的偉大與傑出。但如果對他的每一個結論對深信不疑，不知是應該慶祝，還是應該反思？

引力波的探測結果，長期以來，什麼有價值的線索也沒有探測到。但科學家們仍然在這個領域執著奉獻著力量，他們認定，引力波遲早會被探測出來，只要儀器足夠精確的話。

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◎引力波被探測出來了，這是怎麼回事？

引力波2015年9月14日被國外的科學研究機構探測出來。

激光干涉引力波天文台(應該是升級版的AdvancedLIGO)探測到了雙黑洞合併時的引力波！給定AdvancedLIGO兩個探測中心之間的距離，通過到達時間差推斷出引力波的傳播速度和光速一致。探測信號較強，達到5.1σ（物理學家通常將超過5σ信號定義為比較確定的發現），黑洞的初始質量分別為36和29太陽質量，合併後為62個太陽質量，甚至探測到了併合以後鈴盪(ring-down)的信號，它最終變成了一個Kerr黑洞。傳播速度跟光速一致！　　如果大質量天體發生碰撞、超新星爆發等極端宇宙事件會產生強大的引力波，這是愛因斯坦廣義相對論中有一個重要預言。形象一點來說，引力波可以被看做是一種時空漣漪，會像波一樣傳遞開來。數十年來，科學家們一直在尋找引力波，但都沒有發現。引力波的發現，是對廣義相對論的直接驗證，也為我們打開了認識宇宙的全新窗口。如果這次發現屬實，將是一次里程碑式的科學發現，其結果或將直接問鼎諾獎。　　據研究人員估計，兩個黑洞合併前的質量分別相當於36個和29個太陽質量，合併後的總質量是62個太陽質量，3個太陽質量的能量以引力波的形式在不到1秒的時間內釋放　　科學家探測到的是由黑洞合併產生的一個時間極短的引力波信號，持續不到1秒。它經過13億年的漫長旅行，於2015年9月14日抵達地球，被剛改造升級的LIGO的兩個探測器以7毫秒的時間差先後捕捉到。

事實上，這次探測到的並不是引力波，而是另外一種波動。在揭開了引力真相後，我會向大家說明它是什麼。

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◎科學天空上的兩片烏雲

早在19世紀，就有科學家認為，科學已經走到了盡頭。著名英國科學家開爾文鄖爵（威廉.湯姆遜）在1900年一次著名演講中認為，物理科學的發展已經接近終點，剩下的工作只是把使各種常數的小數點向後移位使精確度更高了。只是遠方的天邊還有兩片小烏雲在飄動：以太和黑體輻射。一旦這兩片烏雲被解決，一切就完成了。霍金在1983年成為劍橋大學盧卡斯教職人選時的演說中，也對科學使命即將全部完成、萬物至理――統一場論的建立抱著樂觀態度。

曲折不平磨難重重的科學史表明，他們是有些過度樂觀了。開爾文鄖爵提到的兩片小烏雲，一片成長為狹義相對論，另一片成長為量子力學。這兩大理論掀起了第二次偉大的科學革命（第一次科學革命是牛頓的力學定理與萬有引力定律的建立）。

近四十年來，科學，尤其是物理學，一直處於停滯不前的狀態，對統一場論、量子引力的苦苦追求百般無果，科學家們只能在各種假說和猜測上建立起理論。而這些未經證實的理論同樣不足以說明這個宇宙。

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◎大統一理論面臨的困境

愛因斯坦在創建相對論時就意識到，自然科學中「統一」的概念或許是一個最基本的法則。還在30年代愛因斯坦就著手研究「大統一理論」，試圖將當時已發現電磁力與引力統一到一個理論框架下，從而找到這兩種相互作用產生的根源。之所以不包括弱核力與強核力，是因為當時強弱力還沒有被發現。

愛因斯坦不認可量子力學，他追求的統一場論首先是統一他的引力理論即廣義相對論和麥克斯韋電磁論。他把人生最後30年放在這個目標上，夢想著建立一個建一場論。

臨終時，愛因斯坦書桌上是一堆堆的稿紙，上面寫滿了方程式和理論片斷。眾所周知，他沒能成功，就離開了人世。他心中想必非常不甘。為了這個統一場論，他拒絕了擔任以色列總統的邀請。為了這個統一場論，他嘔心瀝血，耗盡了最後一點精力與智慧。他越臨近終點，越意識到，他的理論沒有一個是確定正確的。狹義相對論如此，廣義相對論更是如此。廣義相對論是他的得意之作，他曾對人說道：「如果沒有我，狹義相對論也會被人提出，因為時機已經成熟了。但廣義相對論則非如此。那是我真正的靈感結晶。」可悲劇的是，為了將廣義相對論的引力理論與電磁力聯繫起來，他費盡苦心，卻一無所獲。他漸漸意識到，廣義相對論雖然得到過諸多驗證是正確的，但也許，那只是表面上。實質上，它可能並沒有指出引力的實質，而僅僅是一種比喻。

海森堡，量子力學的開拓者，提出了量子矩陣解釋、和不朽的不確定性原理。在生命的最後幾年，他一直堅信自已能找到統一場論，將萬有引力與量子力學統一，從量子力學層面對萬有引力作出解釋，為此下足了苦功，皓首窮經。

自幼就崇敬愛因斯坦的溫伯格十分讚賞愛因斯坦的統一場論思想。但是既然引力和電磁力的統一障礙重重，那能不能先統一其他相互作用呢？從60年代起，溫伯格就著手弱相互作用與電磁相互作用的統一。他成功了，與薩拉姆、格拉肖一起被授予1979年諾貝爾物理學獎。

這是科學上第一個成功的相互作用統一理論。理論中所預言的中間玻色子W和Z，在1983年被歐洲核子研究中心找到。弱電統一理論的成功，肯定了相互作用統一思想的正確性，促使許多科學家進一步去研究把強相互作用、弱相互作用和電磁相互作用統一在一起的大統一理論，以及把引力相互作用也統一進去的全統一理論——統一場論。

70年代中期，人們進一步提出強、弱、電磁三種作用統一的大統一理論。大統一理論的結論之一是預言質子要衰變，這與實驗結果有矛盾。大統一理論還未獲得成功。

四十多年來，物理學陷入了困境。一種極大的困境。

物理學的困境，最先是源自對強相互作用力和弱相互作用力進行統一的努力失敗後。

格拉肖、溫伯格、薩拉姆三人成功統一弱核力與電磁力。但在統一強核力與弱核力、試圖建立一個大統一理論（縮寫為GUT，是為了統一除引力之外的三大基本力。它同愛因斯坦一直追求的統一場論並不是一回事。統一場論是為了將引力統一進其它三個基本力中，是要統一全部四大基本力）時，科學家們遇到了困難。本來，有一個理論，簡寫為SU（5），看起來非常有成功的希望，成為大統一理論。它包含3個夸克，2個輕子（電子與中微子），相當的簡潔與明確，但它的理論要成立，就必定產生一個預言：質子將會衰變，成為電子和中微子。中子經常做這種事，這就是β衰變，得到陰極射線。質子會不會也有這種可能性完成這種衰變呢？

質子當然是非常穩定的，一個質子，其壽命比宇宙的年齡還要長得多。但是，可以由大數法則來發現質子的衰變：讓無數多的質子集中在一起，這樣，即使質子的壽命再長，也會有個別的質子會衰變。

於是，科學家們在地底深處建立了幾個大型的實驗室，裡面裝滿了清水。在地底深處，可以屏蔽掉高能粒子和宇宙射線的轟擊，只要在一個質子衰變，肯定就是自發產生的，立刻就會被精密儀器發現。這就是SU（5）正確的鐵證。

可是，整整30年過去了，仍然沒有一個質子發生衰變。

這是一次重大失敗，對科學界的打擊非常大。給科學的發展帶來了大危機。接下來，科學從此結束了持續二百年的欣欣向榮、氣象萬千的繁華景象。四十多年來科學界面臨著停滯不前的無奈局面。科學，從此陷入了困境，再也沒有激動人心的場面出現過了。

畢竟強力有了專門的量子理論來描述，就是量子色動力學。在量子層面，強力已經得到了解釋。強力與弱力的統一，只是一個時間問題。對它的困惑，並不是科學家們面臨的主要煩惱。

科學家們面臨的最主要的難題，就是如何將萬有引力與量子力學統一起來。自從量子力學成為科學支柱後，四大基本力中的三個，強力、弱力、電磁力，都已經與量子力學統一了。

只有引力除外。

到1980年代，物理學正在走進一條死胡同，引力頑固地單獨分離出來，遊離於其它三種力之外。所有物理巨人們試圖攻克這一難題，都失敗了。

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◎科學「最高聖杯」―――統一萬有引力

科學界已經取得共識，追求量子力學與萬有引力的統一，是人類歷史上最大的科學難題，科學「最高聖杯」。由此產生的理論將被公認為「萬物至理」，或「終極理論」。這是已使20世紀最優秀頭腦受挫的難題。科學家們都明白，毫無疑問，解決它的人將贏得代表著科學界最高榮譽的「諾貝爾獎」。

約翰.馬隆著《科學難解之謎》中的一段話是這樣的：「在基本粒子層面，引力基本不起作用。一個電子和一個質子

組成的氫原子，靠的不是引力，而是強度更大的電磁力。到底多大呢？大10⁴⁰倍。正如法國物理學家和作家蒂阿納所說：如果沒有電磁力，僅僅在引力的作用下的話，1個氫原子就將充滿整個世界。引力非常微弱，不可能使電子和質子結合的如此緊密.......除非能將引力與其他三種力統一起來，否則就不會存在『萬物理論』，或者大統一理論這樣的現代科學的聖杯。」

物理學家李.斯莫林教授在《通向量子引力的三條途徑》（2003年出版）里寫道：「一個完善的量子引力理論將幫助我們解決許多現在無法解答的難題。當我們進入21世紀，在科學上已經沒有別的挑戰性問題能比得上對這個理論的突破。解決它的困難超乎所有人想像，讓人望而生畏。以致於不少物理學家在失敗後選擇了其它課題。解決它似乎是不可能的。25年前，當我在大學裡開始從事引力的量子理論研究時，我的幾位老師告訴我只有傻瓜才研究這個問題。成功可能微乎其微。因為眾所周知，天才愛因斯坦為這個問題耗盡了他的後半生仍然一無所獲。但現在幾十年過去了，情況完全不同了，雖然我們仍然沒有達到我們的目標，但是同行們幾乎無人懷疑量子引力的解決似乎看到了曙光。隨著一些難題被化解，越來越多的科學家加入我們的行列。突然之間我們的追求成了時尚。幾十年前從事這個課題為數極少的先導者業已變成人數眾多的集團。我們已經分裂為不同的團體，採用了不同的途徑。如弦、圈、扭曲、非對易幾何、拓派topi……每一個團體都確信通過自已的途徑得到的理論才是唯一正確的答案。」

這麼多年來，無數科學家為了解決統一引力入量子力學，為了建立量子引力模型，做出了極大的努力。圈量子引力、超引力、非對易幾何、拓派……無數的嘗試，都無一例外地失敗了。

當不同的嘗試各自遭到慘敗毫無進展後，對引力，科學家們已經不知所措，無以應對。統一引力所產生的曲折艱辛歷程，折射出科學在近四十年來所面臨的巨大困境。

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◎科學近四十年來所面臨的巨大困境

看看歷次諾貝爾物理學獎頒發時所針對的科學貢獻就可以看出當今科學處於極大的困境的端倪。物理學是公認最重要的科學，直接改變社會方方面面。物理學的處境基本可以代替科學的處境。

從1900年到1980年，是科學高速發展的時期，獲得諾貝爾物理學獎的科學貢獻是這些：X射線、塞曼效應、放射性、鐳、陰極射線、無線電、熱輻射、液氦、氣體和液體的狀態方程、康普頓效應、量子力學、測不準原理、光電效應、原子結構、電子波、薛定鄂方程、中子、宇宙輻射、正電子、回旋加速器、泡利不相容原理、介子、波函數、半導體晶體管、宇稱不守恆、反質子、量子電動力學、磁流體動力學、磁性、全息照相、超導微觀理論、超導體隧道效應、射電天體物理與脈衝星、宇宙微波背景輻射、電弱統一理論、K介子衰變……

從1980年到現在，獲得諾貝爾物理學獎的科學貢獻是這些：電子光譜儀、恆星結構及轉化、W與Z玻色子、量子霍爾效應、電子顯微鏡、隧道顯微鏡、超導、中微子、粒子探測器、中子光譜學、τ輕子、激光冷卻和捕獲原子、新的量子流體形式、集成電路、基於激光的精密光譜學、巨磁阻效應、對稱性破缺、光纖通信、半導體成像器件、電荷耦合器件、石墨烯、宇宙加速膨脹、希格斯玻色子、二極體、中微子振蕩。

可以明顯看出，1980年之前，物理學獲得高速發展，科學突破層出不窮，隔幾年就會有一個大發現，激動人心，日新月異，從無線電、光電效應到量子力學，從測不準原理、泡利不相容原理到薛定鄂方程、波函數、電子波，從原子結構到宇宙微波背景輻射、從相對論、量子電動力學到電弱統一理論……科學體系有了一個完整的框架，為日後的發展打下堅實的基礎。而1980年之後，基本上沒有什麼了不起的大發現了。很多時候諾貝爾物理學獎只得頒給一個儀器設備的改良或發明，比如顯微鏡、探測器、集成電路、光譜儀、二極體、半導體成像器件。

從1980年到現在將近四十年的時間，（其實還應該回溯十年，因為諾貝爾獎至少要在發現作出十年後才會頒出來）說科學在原地踏步有些不合實際，但的確沒有什麼大的進步，激動人心的發現已鮮有看到。物理學遇到了極大的困境。最直接的表現就是人類至今甚至無法將探索的腳步踏足太陽系其它行星，更別提衝出銀河邁向宇宙。

德國法蘭克福大學的物理學家豪森費爾德SabineHossenfelder在她的博客上說：「我們已經進入被稱作噩夢般結局的境地，很多粒子物理學家認為這是最壞的結果，這讓他們缺乏指導，迷失在快速增加的模型中。沒有一些新的物理髮現，他們就沒有什麼要去研究，他們已經50年沒有新的東西去研究了，而且沒有新的物理髮現能夠告訴他們去往哪個方向來探究終極的統一目標——量子引力。」

弦論的重要推動者、哥倫比亞大學理論物理學教授布賴恩.格林在其2011年的著作《隱藏的現實》里寫道：不論暗物質暗能量的性質是哪一種可能，也都是宇宙標準模型、乃至現代物理理論的災難。這樣，從宇宙標準模型公理系統就推出了在現代物理理論中完全矛盾的結論，完全違背了形式化公理系統相容性的基本原則。為了與形式化數學相符，宇宙標準模型請出了暗物質、暗能量和暴脹場這三尊「神」，不是請來了救世主，而是為自己請來了掘墓人。現代物理學在宏觀方向，為宇宙探索形成的宇宙標準模型，不可靠、不可信已是千真萬確的了。

著名理論物理學家、加拿大圓周理物理研究所李.斯莫林教授在其著作《物理學的困惑》（2008年出版）里指出：「我要講述的時期，大約從1975年開始，是我個人理論物理學生涯的幾十年，大概也是自開普勒和伽利略400年前從事物理學以來最奇異、最令人沮喪的幾十年。我講的故事在某些人讀來可能像悲劇。老實說，說來好笑，我們失同命運了。我們繼承的這門科學（物理學），長久以來在驚人地發展著，簡直成了其它科學的楷模。在過去的兩個多世紀里，我們極大擴展了對自然律的了解。但是今天，儘管我們付出了艱巨的努力，可我們對宇宙的認識並不比20世紀70年代更多。30年過去了，物理學卻沒有重大的進步，這是多麼的不同尋常的事情呀。即使我們回溯200年，當科學還僅僅只是富家子弟無聊時的享樂時，也不曾出過這樣的事情。至少在18紀紀後期，大約每四分之一世紀都會出現關鍵問題上的重大進步。到1980年，物理學已經歷了200年的茁狀成長，一個接一個的發現深化了我們對大自然的理解，可是，接下來，1980年代初開始，物理學的腳步停了。我是粒子物理學標準模型建立後成長起來的第一代物理學家之一。我與科學同行見面時，大家經常問：』我們發現了什麼值得我們這一代人驕傲的東西嗎？』那麼我們只好承認』沒有！』我們必須面對一個令人震驚的事實：我們不象我們的前輩，沒有發現任何能流傳後代的東西。這令很多人產生了危機；而更重要的是，它還帶來了物理學的危機。」

北京鈾礦地質研究所科學技術委員會主任、學者杜樂天指出：「近年來在國內自然科學界出現了一個值得注意的新氣象、新覺醒——對早已敗象頻出的西方科學說不而且算總賬的新反思。這一變化其深遠意義非同小可，可能是西方自然科學神像最終離開中國大陸的前兆，自此之後甩開洋教條幽靈的纏繞、獨立思考、獨立創造的新紀元即將到來。人們已清醒，認識世界、改造世界遠不是只有西方模式的唯一。本人多次強調近年來所謂的「科技繁榮」概念是一個後果相當有害的誤判，當代繁榮的全是技術而科學恰恰相反，最不繁榮，而且是嚴重的衰敗，認識世界的能力大大倒退，每況愈下，迷惘、困惑甚至絕望。做出來的幾乎全是虛功、虛業、虛名，科研成果越來越碎、窄、散、偏、謬！已經到了山窮水盡、走投無路的地步。這種頹勢全面反映在自然學科各有關學科，例如宇宙大爆炸、弦論、引力波、量子糾纏、暗物質、暗能量、黑洞、Ω點（終極真理）、上帝粒子、UFO外星人入侵、2012年世界末日、外星或宇宙移民、全球變暖、地球200年內毀滅、行為主義、萬有源自比特、200億美元的歐洲高能粒子加速器失效等等，搞得整個自然科學滿天煙霧，到處是胡解釋、虛擬和幻想，把科學異化為宗教。實際上，從上世紀70年代全球板塊構造理論失誤、地震無能預測等於向全球正式宣告西方自然科學王朝壽終正寢退位開始以來，西方帶頭的國際前沿（指的是科學，不談技術）幾乎沒有一項是成功的，搞一個失敗一個，以不了了之為結局。此中充滿了沉痛的教訓，一味崇迷的我國自然科學界也跟著捂住眼睛捉迷藏上當吃了大虧。不過情況逐漸起了變化。最近的例子，今年二月份突如其來大搞引力波的喧囂未能成功之後，不多久於6月份又颳起了籌建世界上最大的粒子對撞機的鼓噪，幸好遇到棒喝，也未得逞。」

歐洲大型強子對撞機除了建造耗資110億美元之巨外，還有6000餘名科學家團隊多年來的巨大投入，可回報卻是噩夢般的nothing！！

無論是上天，還是入地尋找所謂暗物質的計劃也傳來壞消息：一無所獲。

雖然這段時間裡，量子力學的成功，推動電子信息科技日新月異的發展，發生了電子信息的技術革命。比如電腦，網路、機器人等。但這些都只是技術的繁榮，而非科學的興盛。

技術與科學是兩回事。科學是搞認識論的，它的產品是思想、規律；技術是搞方法論的，它的產品是器物和辦法。形象的比喻，技術是手；科學是腦。技術再發達也不等於科學強大。科學發展了，才會有相應的技術出現。很簡單的一個例子，愛因斯坦提出質能方程，核科學家提出放射性核裂變，科學打下了基礎，原子彈技術才能發展，現如今所有的核科技，都是建立在核科學基礎上。科學不能取得突破，技術就成為無源之水，無根之木。這也是人類至今仍被禁錮在地球上不能邁向太空宇宙的根本原因。

　　科技革命與科學革命是完全不同的兩個範疇。科技革命至少發生了四次，包括蒸汽機工業革命、電氣革命、原子和計算機的電子信息革命，和正在發生的生物技術革命。而科學革命則只發生了兩次，第一次是牛頓經典力學與萬有引力的建立，第二次是相對論與量子力學的建立。科學革命始終引導著技術革命，有了科學的突破，技術的進步才能成為可能，成為現實。電子信息革命使人們的生活日新月異，而正是量子力學引導了電子信息技術革命。由於落後挨打，中國不幸錯失前面歷次科學革命與技術革命的機遇，並在剛剛已經發生的電子信息革命中表現平平，收穫不多。新一代科學革命的核心爭奪已經展開，新時期產業革命的來臨已進入倒計時，它們將決定一個民族的世界地位，將影響一個國家的興衰成敗。對於沒有抓住科學革命和技術產業革命機遇的國家而言，降級為發展中國家是他們付出的成本代價，如葡萄牙和阿根廷等；對於抓住科學革命和技術產業革命機遇的國家而言，成為世界強國和發達國家是他們的凈收益，如美國和英國等。英國引領了第一次工業革命，成為世界性強國。美國引領了電氣革命與電子信息革命，成為世界霸權大國。

　　為什麼美國高科技如此發達，卻無法將探索的腳步衝出太陽系，飛碟花了半個世紀也無法製造出來？就是因為引力無法被科學家正確認識，反引力無法獲得真正的成果。實事求是的說，人類的科學，現在基本還是停留在幾十年前，仍然是以萬有引力、相對論與量子力學為三大支柱的科學殿堂。再也沒能向前一步。正因為此，人類的太空探索，僅僅是止步於地球的衛星月亮上。自從1969年美國成功登月後，一轉眼已過去了近半個世紀。這麼漫長的時間，人類的太空夢想居然仍然是止步於月球，甚至連火星都沒能夠去踏足。半個世紀不能前進一步，這是多麼的令人悲嘆失望。可見，技術再強大，沒有科學做基礎，技術都只是浮雲。要想完成最強大的科技，必須要有相應的完成大突破的科學理論來指導，這是已被證實的顛撲不破的真理。

　　科學的停滯不前，最突出表現在對萬有引力的迷惑，無法將萬有引力與量子力學統一起來，統一場論始終無法建立，因此一直無法找到反引力的有效方法。更加無法找到飛碟飛行的動力來源。宇宙遨遊成為無法實現的夢想。銀河時代遙不可及，只能成為科幻里的故事。

好在，這一時期，有一個理論，使科學界看到了希望，產生了堅持下去力量。從而贏得了廣泛的支持與投入，紅紅火火地展開了其對科學終極理論的追求。

它就是―――「弦論」。

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◎弦論

弦論，認為基本粒子其實都是一根根的弦。弦發生振動，由於振動方式的不同，弦表現為基本粒子的各種形式，如質子、中子、電子、中微子、光子等，都是弦的不同振動方式產生的結果。可以把弦比喻成一把小提琴的琴弦，通過樂手的演奏，琴弦發生不同的振動，每一種振動發出一個不同的音符。這些音符組成連貫的音樂。弦的振動，形成不同的基本粒子，這些基本粒子組成了這個世界。

弦論產生於一個很偶然的機會。

1968年，維內齊亞諾和鈴木真彥在圖書館裡無意間發現了一個B函數，兩人發現這個函數能夠描述兩個介子的碰撞現象。這需要將基本粒子看成一根根的弦。弦得到能量就伸展，失去能量就收縮。弦的不同振動，產生不同質量、特性的基本粒子。弦論就這樣產生了。

南部陽一朗發現的振動弦之特性。1971年，施瓦茲給出弦的自旋值。弦論一度風風火火。

可是，物理學家拉夫雷斯發現，弦論只能存在於一個26維空間或10維空間。否則它的理論基礎將不復存在。這對弦論是一個重大的打擊。沒誰能想像得出一個那麼多維的世界。這隻能說弦論是錯誤的。而且，弦論預言的速度快於光速的快子，並沒有在實驗中找到。

可還是有人在苦苦堅持。施瓦茲、謝爾克就是其中最著名的兩位。謝爾克30歲英年早逝，施瓦茲找到了另一個合作者－-瑪麗女王學院的格林。他們不僅宣布在存在快子，可推導出引力子存在，其宣稱最大的成就在於，能夠消解量子化引力計算時所產生的無窮大，從而統一引力。弦論從而成為了統一場論的候選理論，得到諸多追捧。

廣義相對論對引力的描述，公認是完美而有效的。但它無法同量子力學相結合。引力量子化的一個結果，就是值無窮大，不可重整化。其原因在於：引力正比於質量和能量。隨著所交換的虛引力子能量增加而增加。計算一個費曼圈圖對幾率貢獻時，必須把所有可能的虛粒子能量都加起來。1+2+3+……在無限的相加中，其單個的數值也在步入無窮大。無窮大中有一個無限大變數，這種情況被稱為「不可重整化」。

在量子電動力學裡，電磁力不依賴能量，只與電荷有關。計算一個費曼圈圖對幾率貢獻時，結果成為：1+1+1……這種無限大可以用數學方法加以解決，得到一個有意義的數。這稱為「可重整化」。

引力之所以困撓科學家們這麼多年，原因之一，就是引力量子化計算中，一直出現這種無窮大而且不可重整化。這種結果是沒有意義的。

科學界早已明確，誰能在量子力學框架里統一了萬有引力，誰就能得到諾貝爾物理學獎。弦論宣稱可以使引力在量子化時得到有意義的結果。這當然吸引了無數人的注意力。這產生了1984年的第一次超弦革命。激發了科學界對弦論的熱情。一時間，無數年輕學者都對弦論展開了深入研究。數萬篇弦學論文被發表。弦論，是如今科學界最寄以厚望的理論，也是萬物至理－－統一場論的唯一候選理論。

M理論號稱是弦理論中集大成的理論，是第二次超弦革命的結果。其代表人物是普林斯頓大學高等物理研究所的威騰。

幾十年來，超弦理論界在美國已具備極大的熱度與勢力。美國大學裡，弦論學家佔據了很大的陣地。普林斯頓高等物理研究所，只有一個人不是弦論學家。其他的全都是以研究弦而聞名。大學物理界一年授予的教授席位，97%都給了弦的研究者。無數的款項給弦學家們準備著。弦學家們擁有最好的科研工作與高級的待遇。人們都認為，弦論走在了正確的方向。

超弦理論家們，重要的特徵是，相當的自信，非常狂妄。滿以為自已是掌握著科學正確的方向，從事研究著未來的大統一理論。著名印度天文學家錢德拉塞卡大約是上世紀最好的天文學家之一，可謂是德高望重，在80高齡終於獲得諾貝爾獎。在一個慶祝會上，他旁邊坐著一個年輕人，兩人攀談起來。他問年輕人：「你是在研究什麼？」

年輕人得意地說是研究弦論。並建議錢德拉塞卡加入到弦學的研究中來，否則將會落後於時代，失去把握正確科學方向的機會。

錢德拉塞卡說：「年輕人，我向你保證，海森堡決不會對冒失地建議我離開本身研究課題而去研究量子力學。他也不會對一個50年前就是博士的老人說他會落伍。」

哥倫比亞大學物理學教授布萊爾.格林是弦論公認的重要開拓者，他信心滿滿地說：「我相信我們能成功。因為還從來沒有一個理論象弦論這樣走了這麼遠之後，被證明是錯誤的。」

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◎弦理論黯淡的前景

可以肯定，弦論的前景已經漸漸黯淡。

有識之士開始反思弦論之熱。他們開始困惑：三十年來，科學沒有一點進步，沒有一點值得興奮的發現。這個現實讓人驚訝。以前根本不是這樣的：每年都會有激動人心的科學發現出現。從相對論到量子、從中子到中微子、從激光到掃描隧道顯微鏡、從波粒二象性到不確定性原理……從18世紀80年代到20世紀70年代，這兩百年，科學基本上每十年就會有一次大進步。

可是，從20世紀70年代起，三十多年來，科學界從此沒有再前進一步。最大的發現，據稱，居然只是中微子質量並不為0，而是有著微小質量。

似乎僅僅只能指望弦論了。弦論也贏得了最多的關注與熱情。無數的資金、無數充滿天分與才華的科學家都全力投入到對弦理論的探索中。

但是，如果弦論失敗了呢？弦論佔據了如此多的科學空間，妨礙了其他理論的研究。如果弦論失敗，其後果是嚴重的。將會使科學進步延遲數十年。

因基本粒子成就而獲得諾貝爾獎的特霍夫特說：「實際上，我還沒打算稱弦理論是一個理論。它更象一個模型。甚至連模型都算不上。而只是一種感覺。畢竟，一個理論應有一套指南，教我們如何識別事物（也就是基本粒子）。至少原則上能確立一些法則，來計算那些粒子的性質，並作出新的預言。可是弦理論全沒有這些。它就象：我給你一把椅子，卻告訴你椅腿還沒有找到。坐掀起、靠背也還在設想之中，等一會才能拿出來。這還能是椅子嗎？」

弦論最激進、也最權威的支持者、以標準模型而得到諾貝爾獎的格羅斯在一次弦論的慶祝大會上說：「我不知道我們在談論什麼……物理學今天狀態很讓人困惑。同幾十年前相比，現在的物理學缺少絕對基本的東西。缺少同樣深刻的東西。」

弦理論依賴著幾個關鍵假設，可這些假設並沒有得到證明和觀察。弦沒有提出新預言，它似乎有數不清的形式，可能有幾百萬種。就是沒有一種能夠深入人心讓人信服的結果。

憑統一電磁力和弱作用力而得到諾貝爾獎的哈佛大學教授格拉肖，對弦論不屑一顧，認為這是一個停留在幻想中的幻覺，無法取得成功。他對弦論進行抵制，不允許弦論進入哈佛大學。當然，他的抵制沒取得成功。弦論興盛時，哈佛大學照樣被弦論所包圍。

弦理論形式多種多樣，不計其數。究竟會有多少弦理論呢？答案依賴於想要多大的宇宙常數。如果宇宙常數為0和負，就有無限多的不同形式和內容的弦論。如果宇宙常數為正，弦論幸運的就成為有限多個。這個數目是10⁵⁰⁰次方，這當然是一個非常巨大的數字。而且，每個弦論都不同，在基本粒子和標準模型上給出不同預言。這些預言又跟實驗無關，不可能得以實驗的驗證。正如它宣布存在捲曲為普朗克長度小球的其它六維、如果有足夠精密的顯微鏡就能看到基本粒子是直徑普朗克長度的弦一樣。普朗克長度為10^-35米。這個尺度，大約一百年內都無法觀察到。

弦論更象是只建立在想像中的理論。在想像中，將基本粒子視為一根弦發出的不同振動的弦論，的確能夠較為完美地解釋四種力的作用機制。現實中呢？弦從來沒有被觀察到。弦論認為，如果顯微鏡足夠精密，將可以發現一個基本粒子其實就是一根弦。也許是因為當代顯微鏡還不夠精密，基本粒子從來沒有成為弦的模樣。

弦論最大的缺點在於，它只能建立在10維或26維空間中。否則就將產生無窮多個解，絕大部分是沒有意義的。我們居住在三維空間，加上一個時間維，是四維時空。10維空間到底是什麼樣？無人能想像出來。不過弦論專家認為，另外六個維捲曲成一個小團，比原子還小得多，約為普朗克長度：10^-33厘米。因此，人們無法觀察到其它六個維。

用泡利對卡魯扎－克萊因多維理論尖刻的評論來說：「它連錯都夠不上。」大概也是適用於弦論的。因為無法觀察的東西，能有什麼意義？誰又能證明它的存在？弦論在這裡，遇上了瓶頸，無法自圓其說。

宇宙膨脹是弦論所沒有料到的。它無論提出什麼參數和假設，也無法得到一個能使宇宙產生膨脹的結果。超弦大師威騰承認：「我不知道有什麼好辦法能從統論和M理論中得到德·西特爾空間。（德·西特爾空間是具有正的宇宙常數、空無一物、加速膨脹的宇宙空間。它的宇宙常數由德·西特爾首先提出）」

弦理論興盛的根本原因，在於弦學家們宣布弦論可以消除量子引力的無窮大結果。事實呢？

物理學家、圓周物理研究所主持者李·斯莫林原本也以為弦理論確實做到了這一點。他在寫一篇紀念某科學家的文章，提到其為弦論作的貢獻時，為了確證弦論已經消除了引力量子化時的無窮大結果，而到處查問。找到這一言論的最初斷言者來質詢，結果發現，這只是一個誤會。超弦革命發生於1984年，直到2001年，17年來，弦論才證明了引力的二階有限性，2005年勉強證明了三階有限性，再往更高階，得到的都是無窮大結果。

斯莫林也曾經非常相信弦論會成為統一理論，並在失利於圈量子引力後，投身於弦理論，耗費數年時間來研究弦。連他都花了很多查詢論證才明白弦論並沒有證明引力的結果有限性，可見弦論確實正如格羅斯所說：「我不知道我們現在是談論些什麼……」弦論從來沒有提出過什麼值得重視預言。沒有想過讓別人去驗證什麼。而一個理論，要想成功，難道不應該接受檢驗？或不應該提出預言去驗證自已？

物理學，就是物理學。它不是數學。弦論，依靠太多的數學技巧與計算，它建立的基礎不是物理，而是數學。數學只能成為物理學研究的工具，弦論卻將數學當成了全部。用數字遊戲來掩蓋其理論上的貧乏與缺乏邏輯。

弦，也許不會導致一個能統一科學的理論，恰恰相反，它也許將導致一個悲劇。

那麼多科學家將所有的希望都寄托在弦理論上。他們花費數十年時間在弦論的研究上，幾乎就是一個人全部的生命。如果弦論被證明是失敗的，對他們而言，是多麼難以接受的結果。

李·斯莫林指出，弦論，已經有點象一個宗教。具有蠱惑人心的特徵，讓信徒頂禮膜拜，最後卻什麼好結果也沒有帶來，除了失望和痛苦。人們將金錢上交國家，這些錢被用到支持科學研究上。他們並沒有更多要求，只想在有新的科學發現時，可以知道概況。如果科學家們作不出新的發現，拿不出科學成果，他們雖無怨言，科學家們也該慚愧。

2015年12月初，上百名世界上傑出的科學家、哲學家和理論物理學家們集聚一堂，在德國慕尼黑大學召開了會議，討論基礎物理學如今面臨的科學理論界定的問題。此次慕尼黑會議得出的結論是，弦理論還沒成為一個科學理論。弦理論得到了很多理論的支持，但無法得到實驗的驗證。在這個方面，弦理論與自然哲學並無區別。計算機誕生之後，數學就在不斷向實驗性的方向發展。但弦理論和相關的理論只能被數學所解釋，將理論物理學推向了純數學的深淵。歷史上，人們一旦選擇了相信無法被實驗證明的理論，就很難再更改過來。與會人員作出總結，為了抵禦偽科學的侵害，必須維護實證檢驗的權威。這些人應該意識到，如果該理論仍無法與現實世界的科學數據和分析建立聯繫，他們的研究將不會被科學所承認。如果因為它看起來很美好，就對其放鬆「科學」的定義，那將帶來可怕的後果。

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◎新的科學觀念

要想統一萬有引力與量子力學、統一萬有引力與相對論；建立萬物至理－-統一場論；要想讓飛船輕鬆達到光速、讓時間旅行和宇宙遨遊成為現實，人類需要改變一個觀念，一個千百年來都根深蒂固植於大腦中的看法－－蘋果之所以落向地面，是因為萬有引力。

事實上，萬有引力從來都沒有存在過！

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◎請抱有一點希望

萬有引力不存在？這不是胡說八道嗎？

沒有引力，蘋果為什麼會掉到地上？人為什麼會有重量？行星為什麼會繞著太陽公轉？月亮為什麼會繞著地球公轉？這些顯而易見的事實，這麼多瞎子都知道的現象，我居然視而不見，居然說，萬有引力從來都沒有存在過，我難道是不正常嗎？

愛因斯坦說過，一個科學想法，假如最初看上去不是荒唐可笑，那就不要對它抱有什麼希望。

萬有引力從來都沒有存在過――――這個想法非常荒唐可笑。

所以，請對我抱有一點希望。

究竟，引力能否被統一進量子力學？用何種理論，才能完成這一目標？

能夠。只要明白一點―――萬有引力從來都沒有存在過。

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◎特別的引力

宇宙存在的四種基本力：引力、電磁力、強核力、弱核力。對比一下，會發現，引力是那麼的特別。

強核力是最強的力，電磁力次之。弱核力雖然比它們都弱，但跟引力比起來，卻又是那麼巨大。如果將引力值定為1個單位，則弱核力為10³⁶單位，電磁力為10³⁷單位，強核力為10³⁹單位。

可以看到,跟其它三種力相比，引力真是太微不足道了。

可以形象地看看引力到底有多麼弱。一張紙片，平放在桌面，由於地球對它的引力，它不會飄浮起來（有風吹除外）。用一把梳子在頭上梳幾下，梳子將帶上一點電荷。把梳子靠近這張紙，兩者之間產生的電磁力輕易就將紙吸了起來，可見，這個電磁力要大於地球對紙片的引力。這個電磁力是由幾個點電荷產生的；而這個引力是由整個地球的質量才產生的。

引力這麼微弱，它是怎麼產生的呢？科學巨人們在這個問題上煞費苦心。愛因斯坦深入思考了引力這個問題，這個問題是廣義相對論的主題，甚至成為他晚年統一場論成敗的關鍵。廣義相對論將引力解釋為空間的彎曲。但愛因斯坦也認為這個解釋是不夠的。他認為，兩個物體之間通過引力場發生作用，物體發出引力子來吸引對方。電磁波產生於電流或磁場的劇烈變化,引力波則產生於引力場的急劇變化。他預言,引力波將被精密的儀器探測出來。

量子力學興盛起來，量子引力學認為，基本粒子（如質子、中子、電子等）在引力場中通過交換引力子來相互作用，從而使兩個物體之間產生引力。可讓他們頭痛的是，無論如何計算，這個值都是無窮大，不可重整化。所以，量子引力學至今得不到認可。

弦論流行一時。剛接觸弦論時，我是相當激動的，一時竟不捨得將弦論讀完。就象是小時候拿到一包精美的點心不捨得一下吃完一樣。我那時正在苦思飛碟的奧秘，苦思其動力原理。為什麼飛碟能輕鬆自如擺脫重力束縛自由飛翔？而且輕鬆就能達到光速？弦論給了我找到其中奧秘的希望。

弦論將基本粒子視為一根根無質量的弦，真讓我喜出望外。那樣，也許飛船就可以在某種機製作用下成為無質量的東西－－飛船由基本粒子組成，每一個基本粒子又是一根無質量的弦。飛船就可以無質量了。只需要在飛船中加上一個粒子分解器，將飛船分解為一根根的弦，也許就可以達到目的，在宇宙電磁場加速下，使飛碟以光速飛行。

可在通讀了弦論的觀點後，只能是失望。物體並不能因為弦論而變得無質量。我，只好另闢蹊徑，另起爐灶了―――推翻萬有引力，否定引力的存在。事實證明，這也是唯一正確的路徑。

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◎引力，已不能不讓人懷疑

如果存在引力，這個宇宙會變成什麼樣？如果牛頓萬有引力定律正確，這個宇宙會變成什麼樣？

引力是純悴相互吸引的力，它可以成功解釋月球為何會繞著地球轉，可以解釋人造衛星為何會繞著地球轉。地球對它們的引力，之所以無法將它們拉拽到墜向地球，是因為它們在做圓周運動時具有一個離心力，這個離心力有將它們拉向地球之外的趨向。所以物體想做圓周運動，都需要一個向心力。引力正好就充當了這個向心力，使之同離心力平衡。兩個力平衡後，月球和人造衛星就能穩定地繞著地球做圓周或近似圓周運動。

引力也可以完美地解釋太陽系裡八大行星圍繞太陽公轉這個系統保持穩定的原因。原理是一樣的。引力充當向心力，同離心力正好保持平衡。

我們，難道目光還只停留在太陽系就足夠了嗎？

銀河系必須成為人類的目標。任何一個定律，一定要能夠完善解釋銀河系發生的現象，才能被科學界所接受。

我對萬有引力的懷疑乃至否定，就是從在仰望星空時，把目光遙望銀河系時開始的。

銀河系是一個由2000億顆恆星組成的星系。從側面看，它形似一個飛碟，中間突起，兩冀從中間開始由厚變薄，逐漸扁平。從正面看，銀河系是一個大圓盤，由四至五個螺旋臂旋轉數圈而成。太陽位於「獵戶旋臂」上，接近銀河的邊緣地帶。銀河系中央是密集的老年恆星，還存在著質量巨大的黑洞，2000億顆恆星圍繞著銀河中心恆星球團公轉。據天文學家認為，銀河中心存在一個質量為太陽數百萬倍的巨大黑洞。

太陽系中行星繞太陽公轉，每一個行星都有不同的公轉周期T，不同的公轉速度V，不同的公轉半徑r。

開普勒第三定律：r³/T²=K；K是一個常數，由行星公轉的中心天體的質量M的大小決定。

K=M*G/4π²；G為引力常數

太陽系裡，K值的大小由太陽的質量大小決定。由於每一個行星位於不同的軌道上，r不相同，所以公轉周期

_______

T=√（r³/K）也不相同。這就是太陽系裡的八大行星公轉周期差異非常大的緣故。離太陽越遠，公轉周期也就越大。

只有在這種嚴密的狀態下，行星的引力才正好等於公轉離心力，才能使太陽系保持穩定。行星既不飛出太陽系，也不會墜落向太陽表面。

銀河系裡，恆星們成為銀河中央黑洞的「行星」，圍繞著中央黑洞公轉。要使離心力等於引力，這些恆星的公轉周期T也必須符合這個公式，T=√（r³/K），離銀河中央黑洞越遠，T越大。離銀河中央黑洞越近，T越小。

事實是如此嗎？

恆星之所以被天文學家稱為恆星，就是因為對地球而言，它們的位置都是恆定不變的。每個夜晚仰望星空，每一顆星星都有其特定的位置，好似固定不變一樣。行星之所以被天文學家稱為行星，就是因為天文學家發現，這些行星的位置時時在發生變化，一會兒在東，一會兒在西。

恆星在天空的位置之所以恆定，是因為它們之間相互沒有發生過位移，或這個位移基本上可以忽略不計，無法觀察到。

銀河系中的恆星就更明顯地表現出其位置不變的恆定性。牛郎星與織女星日復一日年復一年地相望在銀河兩端，是永遠無望相逢在一起的。所以，民間藝術家想像出了讓他們通過鵲橋來相會。

這說明，銀河系的所有恆星，繞中央黑洞公轉的角速度都應該大致上差不多，就象是在一個轉盤上放置的許多沙子一樣，這些沙子繞中心轉動，沙子之間相對位置不變。它們在每一個相同時間段所經過的公轉角度都是相同的。公轉一圈所花的時間都是一樣的。

當然,銀河系的實際情況有所區別．並非所有恆星都以相同角速度和周期繞中心旋轉。銀河系的自轉是一種不太規則的自轉，銀河中心附近的恆星角速度和周期相同。銀河外圍的天體角速度和周期隨著r增加會有所增加。詳細情況，下一章會說明。在此,分析一個大概的情況，讓大家對此有所了解．

銀河恆星的公轉周期T都大致相同。而常數K由中央黑洞質量決定，對不同恆星而言是一個確定相同的值。

r³/T²=K==》r³=K*T²。K與T都相同，故所有恆星的公轉半徑r都應相同。這樣才能保證離心力與引力剛好保持平衡，恆星們不會飛出銀河系，也不會向銀河中心靠攏而被黑洞吞沒。在太陽系中，之所以行星的公轉半徑r可以不同，是因為不同行星具有不同的公轉周期。

銀河系的情況與這個由萬有引力定律和開普勒第3定律推論出的結論完全不同。所有恆星位於不同的公轉半徑上，密密麻麻遍布銀河每一個角落。公轉周期是大致相同的，公轉半徑卻是完全不同的。這種狀態，根據力學的基本原理，是絕對無法穩定存在的。

F離心力=ma=mv²／r=mω²r=4π²*mr／T²

引力為GMm／r²

隨著r的增加,恆星的離心力與r成正比,一起增加。引力卻同r²成反比，急劇減小。這會造成嚴重後果。

如果某一個半徑上恆星能夠保持平衡，離心力等於引力，都是F；那麼在半徑更大一點的公轉軌道上，恆星的離心力將增加，大於F，引力將減小，小於F。兩個力就無法平衡。結果將是這些恆星將向外飛出銀河系。

在半徑更小一點的公轉軌道上，恆星的離心力將減小，小於F，引力將增加，大於F，兩個力同樣無法平衡。這些恆星將被銀河中央黑洞拉拽靠攏，從而被黑洞無情的吞沒。

也就是說，在銀河系，只有一個軌道半徑能使恆星保持平衡。在其它半徑的軌道上，恆星都會在兩個不平衡力作用下偏離軌道。

可見，如果萬有引力定律和開普勒定律是正確的話，銀河系是不可能保持穩定狀態的，不是內聚為一個奇點，就是恆星向外飛出散盡，無法成為星系。不僅僅銀河系如此，宇宙中其他星系也都是如此。這個宇宙也就無法保持穩定狀態。

幸好，這個宇宙還是相當穩定的，除了宇宙一直在加速膨脹外。

那恆星向外飛出，是不是正好是宇宙膨脹的原因呢？

不是。宇宙雖然在加速膨脹，但每個星系自成一體，相當穩定。決不會有恆星會飛出星系。即使宇宙膨脹到可怕的尺度，我們完全看不到其他的星系，銀河系的這些恆星，我們還是能看到的。事實上，銀河系的這些恆星，將成為那時夜空中唯一存在的一些星星。

可見，不是開普勒第三定律―――r³／T²=K錯誤，就是牛頓萬有引力定律錯誤―――引力其實並不存在，或引力公式F=GMm／r²是不對的。

開普勒第三定律的方程式已經在一次次天文觀測數據中被證明是相當準確的。萬有引力的公式F=GMm/r²也被實踐證明相當的準確。運用它，天文學家成功發現了海王星。其計算上的正確性無須懷疑。

能夠被懷疑的，只能是引力是否真的存在了。

一個沙盤，上面灑滿了沙子。由於沙盤中心無質量，所以並沒有對沙子的吸引力。如果緩慢旋轉，這些沙子由於摩擦力的作用，還能與離心力保持穩定。當沙盤高速旋轉時，如果速度沒有快到讓這些沙子飛出沙盤，這些沙子將會在一個軌道上聚集起來，成為一個沙圈。因為只有在這個公轉半徑上，離心力正好等於摩擦力，沙子才能保持穩定。

銀河系就象是這樣一個沙盤。在這裡，牛頓的萬有引力代替了摩擦力來與離心力平衡。令人驚奇的是，這些恆星並沒有在一個軌道上聚集成一個恆星圈，而是穩定地在不同半徑軌道上公轉。這是不符合牛頓經典力學原理的。

引力，這個曾讓人信以為真的概念，已不能不讓人懷疑。它的真面目，將被我一步步地揭開。

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◎宇宙膨脹與引力存在的矛盾

有人會說，僅僅上面這個證明，還不能讓他完全信服。引力在人們的觀念中太根深蒂固了，不可能不存在。

沒關係，科學觀念的改變確實相當的難，我能理解。那就再多作一次例證，證明引力給宇宙帶來的悖論。

1929年，哈勃發現了紅移現象，推斷出宇宙正在加速膨脹，星系天體正在遠離我們而去。這個結論，已經得到科學界公認。

而在充滿萬有引力的宇宙里，這其實是不可能發生的。

因為，引力，總是相互吸引的。

宇宙是由一個個星系組成的。放在宇宙大空間中，星系都變得渺小。可以將其看作一個整體，一個星團。

由於引力作用，星團之間是相互吸引的。位於宇宙中心的星團，由於受到來自各個方向的同等質量星團的吸引，宇宙的分布又是均勻的，所以，這些引力可以相互抵消，中間的星團就一直位於宇宙中間不動。

位於宇宙中間偏左的星團，也受到來自各個方向的星團吸引。這個星團的左邊宇宙空間比右邊宇宙空間小。所以左邊宇宙星團質量小於右邊宇宙星團質量。就象是在一把尺子中心左邊的一個點，距離尺子左端的長度將短於距離尺子右端的長度。對於宇宙中心偏左的星團而言，由於右邊的星團較多，質量較大，所以它所受到的各方向引力不能相互抵消，而是會產生一個向右的合力，使它向宇宙中心靠攏，就象是，宇宙中心有一個大質量在吸引著它拉拽著它。它不可避免地向宇宙中心移動。只有在那裡，它才能使各方向的引力抵消，保持平衡。同樣，位於宇宙中間偏右的星團，也在不可避免地靠向宇宙中心。

位於宇宙最邊緣的星團，受到的向心引力的合力是最大的。因為它的外圍已經沒有星團，無法施加一個向外的拉力給它。它所受到的力，只能是從除了向宇宙外方向的各個方向的引力合力。這個合力就是向著宇宙內部拉拽它的力。這個星團將迅速地向宇宙中心飛馳。最後，到達宇宙中心，才會停止下來。

這將會產生什麼樣的後果，誰都會明白。宇宙將不可避免地坍縮，成為一個大火球，最後成為一個無限溫度無限壓力無限小體積的奇點。

而在這之前，宇宙大概還只形成了它最初的模樣。幾個星團剛剛要形成恆星，由於引力使它們聚集碰撞在一起，最後同歸於盡。太陽、地球、生命、人類，都完全不可能產生。

我們的宇宙，卻不但沒有絲毫凝聚收縮的趨向，反而在不停地膨脹，加速在膨脹。科學家已經擔心，這種現象如果持續下去，數百億年後，宇宙將變得越來越寒冷，直到絕對零度，生命將無法生存下去。

萬有引力，已經無法解釋這個宇宙的如今狀態，無法解釋銀河系的穩定存在。

人類，不可能產生於一個擁有萬有引力的宇宙中。

有人會說，是因為宇宙初期，由於大爆炸產生了一個很高的初速度，所以宇宙至今仍在膨脹。如果沒有引力在阻礙著拉引天體星系，這個膨脹速度還會高很多。

不錯，由於大爆炸的初速度，宇宙將會膨脹。但根據牛頓慣性定理，一個物體如果沒有力作用在它身上，它將保持其原來的運動速度不變。所以，宇宙至多也只會以原速度膨脹，而不會加速膨脹。而且，引力將一直作用於宇宙天體，使它們減小向外沖的速度。宇宙在引力的作用下，膨脹的速度將產生逐步減速。就象是一個小球，以一定速度向前運行。由於摩擦力的作用，使小球速度降低，直至停止。引力正是這個阻止宇宙膨脹的力，使膨脹速度漸漸降為0，之後宇宙將會轉向凝聚坍縮。

當一個炸彈暴炸時,無論它的彈片向天空飛行的初速度有多快,這個彈片受到地球引力作用,速度將逐漸減小為0,並最終落回地面．宇宙大爆炸後向外飛行的天體,按照力學原理,將會重新停止膨脹，並開始靠攏凝縮為一個奇點．而決不會一直向外加速飛馳．

總而言之，宇宙膨脹，引力無法解釋；加速膨脹，更是不可能解釋。

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◎暗物質與暗能量

科學家已經認識到了引力無法解釋宇宙加速膨脹、銀河系穩定存在。

他們沒有想過是引力本身存在問題，而是提出兩個新的科學名詞：「暗能量」「暗物質」，來幫助引力解釋這些現象。

對於銀河系，科學家發現，由於銀河邊緣天體的繞中心旋轉產生的離心力太大，僅靠銀河現有質量產生的引力完全無法使它們保持平衡。銀河系裡一定存在大量的暗物質。這些暗物質不發光，也不反射光，用現代觀察手段無法看到，但其質量卻非常大，佔到銀河系總質量的90%。可以看到的可見天體、星雲則只佔了銀河總質量的10%。

憑空而來的暗物質，幫助引力渡過了一個難關。

宇宙的加速膨脹，讓科學家們迷惑難解。富於想像力的他們，提出，宇宙中存在一種「暗能量」，性質為「負引力」，其作用跟引力相反，表現為斥力，使天體之間的引力被抵消，併產生相互排斥的力，從而導致了宇宙的膨脹。據計算，暗能量佔到宇宙總質量的73%。

於是，為了讓引力可以解釋一些宇宙現象，宇宙物質被如此分類：可見物質只佔宇宙的4%（可見物質里最多的氫氦占宇宙總質量的3．97%,重元素佔0．03%），暗物質佔23%，暗能量佔73%。

真有點面目全非之感。可見物質只佔可憐巴巴的4%,我們的眼睛豈非跟瞎了沒什麼兩樣?如果我們睜開眼,只能看到4%的空間和物體,那我們應該感覺自已的視力是嚴重惡化了．

或許,真空中存在著大量的以太,雖然無法觀察到,其質量卻非常可觀?

可邁克爾遜――莫雷實驗,早就證明了以太並不存在。

暗能量如果存在,古老的星系與年輕的星系相比,其熾熱氣體的比重會不同。因為熾熱氣體的比重隨時間的演化，其大小受宇宙模型影響。宇宙模型則由普通物質密度、暗物質密度、暗能量密度、哈勃常數等參數決定。也就是說，如果暗物質暗能量存在，宇宙模型將會跟以前不同。對於不同年齡的星系，熾熱氣體的比重將有很大差異。

實際測量結果表明，古老星系和年輕星系，其熾熱氣體的比重完全一樣。這對於暗物質、暗能量假說，是一個打擊。

暗能量存在的一個重要證據，來自於對類星體的研究。天文學家發現，類星體引力透鏡成像數目比正常情況多。說明星際質量比正常的多。所以一定存在暗能量。

類星體之謎，已經得到解釋：類星體發出的光線，到達地球時速度是小於光速的。引力透鏡效應對於低速光線，會產生更大的彎曲，從而使成像數目比正常情況多。這個更大彎曲產生的原因，在沒有暗能量存在的情況下，已經可以得到解釋。

暗物質同樣沒有存在的理由。

無論暗物質有多少，星系裡的質量分布都將是均勻的。暗物質多了，會使星系密度增加。密度增加，的確會使恆星受到的引力增加。假設在某一個點，恆星可以保持平衡，使萬有引力等於公轉離心力，兩個值均為F。但隨著恆星距離星系中心的距離r的增加，因為星系密度不會變，萬有引力與距離平方成反比，將比先前可以平衡時的值減小，小於F。F離心力=mω²*r與距離中心長度成正比，恆星離得越遠，離心力越大。所以隨著r的增加，離心力將會增加，大於F。此消彼長，這使得離心力與萬有引力再也無法平衡。即使是星系暗物質再多，密度再大，也無法改變這個事實。

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◎請安息吧，愛因斯坦

對萬有引力，必須要重新認識。只有認清它的真面目，揭開一直將它嚴密遮蓋的偽裝，人類才能實現多年來的飛天夢想。

事實上，宇宙中的力根本就不應該分為四種基本力。引力從來都不存在。只有電磁力、強核力、弱核力三種力。所謂引力，只是一種假象，一種力的現象的形象比喻。

引力波、引力子，都是空想的產物。量子引力，之所以無法成功，就是因為它只建立在一個虛幻的基礎上，連浮沙都沒有。

弦論聲稱能統一萬有引力與量子力學，只能是一個灰色幽默。

請安息吧，偉大的愛因斯坦。

愛因斯坦耗費生命的最後三十年光陰，苦苦尋求能統一廣義相對論與量子力學的萬物至理－－統一場論。他失敗了，不是因為不是天才，只因為在他那個時代，引力的觀念是如此的根深蒂固，他無法擺脫那個無形中已經束縛在他身上的枷鎖，儘管，他一開始就是為了要打破這個枷鎖――萬有引力――而推出了廣義相對論。他，最終，沒能戰勝人性的弱點－－不自覺的對經典權威理論的深信。他其實始終認為，引力是存在的，引力波最終會被探測出來，只要探測儀足夠精確的話。

這是一個悲劇。我彷彿看到，一個孤獨的老人，倔強地立於一堆方程式和稿紙中，在生命的最後時刻，仍然不停息地在苦苦思索，在辛勤演算，只為了將那個萬物至理破解，留給身後的人類。為此，他付出了那麼多。他本來完全沒有必要這樣做。只因，他已經擁有了無與倫比的榮譽、全世界的頂禮膜拜。一個總統的職位正在等待著他，無數的讚美、鮮花，一直在包圍著他。就在逝世前的一個小時，偉大的愛因斯坦醒了過來。他立刻立起身，拿起了稿紙，進行著人生最後一次演算，他太想在有生之年解決這個引力之謎，可他知道自已時日無多。他抓緊著每一分鐘，祈求上帝能多給他一點時間，讓他能完成這最後一個心愿。

在那個科技遠較現在落後的年代，引力，完全可以將自已改頭換麵粉飾起來，而不被任何人發現真相。哪怕對方是一個再偉大的天才。可白髮蒼蒼的愛因斯坦，仍然不屈地伏身於稿紙堆里。只因知道時日無多，只因想留給後人一個更多的科學真理。這，就是這個可敬的老人－－偉大的愛因斯坦！！他無法瞑目。因為，那個可惡的引力，至死仍在折磨著他的思維，不肯現出真面目。

讓人無法不感動。

我們唯有繼承他的遺願，將引力的奧秘破解出來，呈現給世人，才能心安，才能向他的在天之靈說聲：「請安息吧，偉大的愛因斯坦，後人將沿著您開拓出的路，繼續勇敢前進！……」

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◎很堅持，很努力

引力，折磨了人類最優秀的大腦數百年！！多少科學大師為它魂牽夢繞、茶飯不思、相思難耐、形容枯槁。它簡直「罪惡滔天」。

當然，這不是它的本意。或者，冥冥中就將引力偽裝得如此巧妙，從不讓任何天才看出其真實本質。只因，誰看清了這一點，就將成為宇宙和時間的主人，成為無所不能的高智慧生命。所以，如果引力真相那麼容易被揭穿，一切就來得太容易，太沒有戲劇性了。不經歷風雨，怎麼見彩虹？不經歷磨難，怎能獲成功？科學探索的道路，永遠是遍布荊剌，充滿著艱難險阻。每一個成就的取得，都是那麼的不容易，需要付出那麼多的汗水和艱辛!

認識引力，得到其「以身相許」，從而得出萬物至理，豈能輕鬆簡單？折磨幾代人，困惑幾百年，真的再正常不過。

引力，一直不肯向人類露出其廬山真面目。哪怕牛頓、愛因斯坦、海森堡那樣偉大的天才，想要去搭個訕，認識它，都被它無情地拒絕了。沒有給他們機會。留給他們的，只是假象和欺騙。

是這些天才不夠聰明不夠偉大？不是。只是因為，時候未到。引力，這匹狂逆的千里野馬，這個冷若冰霜的美人，正在等一個時機，才向某個幸運的傢伙，一個能夠征服她的人－-哪怕他是個傻瓜－－輕輕揭開面紗，露出其真面目。

我並不認為，自已比別人聰明多少。

假如引力真的選中了我，讓我來揭示這個秘密，如果有原因，也只是因為，我更加努力，更加堅持，運氣也更好。