作為經(jīng)典引力理論中最基本的物理規(guī)律之一

1、作為經(jīng)典引力理論中最基本的物理規(guī)律之一，萬有引力以其優(yōu)美和簡單的形式贏得無數(shù)人的親睞，但其存在的問題也困擾了無數(shù)的人。雖然相對論的建立使得人們在關(guān)念上將萬有引力理論退化為低速的相對論場方程的最低級近似，但如果我們把萬有引力定律和庫侖定律加以比較，并把質(zhì)量和電量分別作為兩個(gè)物理客體在相同屬性的時(shí)間和空間內(nèi)進(jìn)行相互作用的基本屬性，那以下幾個(gè)問題就需要給予必要的回答：第一， 在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，為什么我們可以用萬有引力定律解決相對靜止的物體之間的引力相互作用，也可以解決處于相對運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體的引力作用問題；但用庫侖定律只能解決相對靜止的兩個(gè)帶電體之間的相互作用，而面對相對運(yùn)動(dòng)的物體卻無能為力？我們單獨(dú)的運(yùn)

2、用萬有引力解決相對運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體之間的相互作用問題時(shí)，這種觀念或方法對嗎？第二， 雖然萬有引力定律和庫侖定律用于描述的物理客體的性質(zhì)是相互獨(dú)立的，但他們的物理解釋和數(shù)學(xué)表達(dá)方式卻有著驚人的一致，是什么原因促成了這種一致？第三， 這兩種作用力都和它們之間距離的平方成反比，這種平方反比意味著什么？為什么不是一次方或三次方或更高？第四， 質(zhì)量和電量分別表述兩種完全不同的物理客體存在的屬性。但質(zhì)量與質(zhì)量之間，電量與電量之間卻產(chǎn)生了相同的東西作用力，原因何在？對于問題一相對論應(yīng)該給了我們一個(gè)很好的解釋，萬有引力只是相對論方程在低速或速度趨與零的情況下的近似，所以單獨(dú)用萬有引力定律解決相對運(yùn)動(dòng)物體之間的相

3、互作用充其量只是一個(gè)近似，從精確的角度上講是不對的，只是對于宏觀低速物體這種近似已經(jīng)可以很好的解決問題，所以不需要麻煩的精確求解。問題二將和問題四一起回答，關(guān)于問題三可以用當(dāng)前很流行的人擇原理來解釋：即若作用力與距離的一次方成反比，則會(huì)因?yàn)樽饔昧μ珡?qiáng)而是星體緊密的結(jié)合在一起，無法形成生物；如果與三次方或更高成反比，則會(huì)因?yàn)橐λp太快而無法使星體結(jié)合在一起，同樣不會(huì)有生物存在，這樣的話就不會(huì)有我們存在這里思考這個(gè)問題了。這樣雖然讓人覺得有些強(qiáng)詞奪理，但也勉強(qiáng)可以算一個(gè)解釋了。關(guān)于平方反比的意義，如果將其和能量聯(lián)系在一起就會(huì)發(fā)現(xiàn)它在一定程度上表征了物體的勢能，如果將勢能（即萬有引力）看作負(fù)能量，

4、而質(zhì)量（包括動(dòng)能）看作正能量，似乎可以得到許多天文學(xué)家夢寐以求的答案，我們的宇宙的總能量可以得到一個(gè)完美的零，這是否意味著我們的宇宙最終會(huì)變?yōu)橐黄摕o，這似乎又讓人難以接受了。關(guān)于問題二和三我們似乎可以認(rèn)為它們不過是一種力的兩種不同表現(xiàn)形式，當(dāng)然這是牛頓力學(xué)的解釋；我們還可以從更深一層的角度來理解。不知大家是否記起引力效應(yīng)的幾何效應(yīng)，即萬有引力不是一般的力，而是時(shí)空彎曲的表現(xiàn)。由此，我們是否可以聯(lián)想到庫侖力也是一種幾何效應(yīng)，更具體一點(diǎn)它也時(shí)空彎曲的一種表現(xiàn)。然而，由于庫侖力常數(shù)比萬有引力常數(shù)要大得多，那么電量對空間的影響應(yīng)該要比質(zhì)量大得多，為何主導(dǎo)天體運(yùn)動(dòng)的是質(zhì)量（即萬有引力）而不是電量（既庫侖力）？這可能是因?yàn)橹旅芪矬w中存在的電磁相互作用是那樣完善的被抵消，總是試圖保持正與負(fù)的電荷最細(xì)致的平衡。（這個(gè)事實(shí)，一方面使物體擁有很大的強(qiáng)度和硬度；另一方面作為物質(zhì)的星體之間的電磁作用已被降至極其微弱的地步，萬有引力成為主宰因素。）于是質(zhì)量和電量一起成為描述時(shí)空的物理量，其中質(zhì)量描述了時(shí)空的彎曲；而電量則同樣也描述了時(shí)空彎曲或是另一種我們尚不知的時(shí)空屬性，只是它被很好的抵消了。這樣也就無怪乎萬有引力定律和庫侖定律有如此之多的相似。以上僅是