愛因斯坦看了《流浪地球》估計會被氣死，利用木星引力加速地球？_風聞

除夕之後元宵之前的某一天，超模君去看了電影**《流浪地球》**。要不怎麼説票房是春藥呢，超模君就是衝着票房成績去看這部電影的。

然而，電影的開頭就讓超模君如坐針氈。

因為劉培強是流浪地球計劃的“內部人員”，所以他有特權讓韓子昂和劉啓免抽籤進入地下城。雖然看着家屬份上也説的過去，但這也太不符合我們社會主義核心價值觀了吧。

接下來的基本設定超模君也不能接受：大氣被吸到木星上面，那人怎麼不被吸到木星上面啊？末了，電影又説地球被吸到木星上面還要七天，氧氣被吸到木星上面只要一天了，可以説是從頭到尾搞得我很抗拒。

**鯨魚不是魚，引力不是力，薛定諤不姓薛。**宇宙裏又沒有空氣摩擦力，大氣、人和地球應該是同時被“吸過去”還差不多……

引力真的不是力嗎

其實這個問題也一直沒有定論。首先來看看故事最先開始的地方，牛頓。牛頓的萬有引力定律表達式如下：F=(G×M₁×M₂)/R²。

超模君設想了一下，真空中石頭和羽毛並肩下落，按照公式來看，引力與質量和距離有關，那石頭和羽毛質量不同，所受引力必然不會相等，但是它們的加速度是相等的。

這個公式似乎包含了這個隱含的神奇意味。

如果説超模君的羽毛和石頭還不足以對這個公式提出質疑，那麼光也能受到引力場的影響從而彎曲，似乎就足以證明這個公式的侷限性了，因為光子沒有質量，按照牛頓的公式來看，引力應為0。

其實，超模君從前在看這個公式的時候，也還有另一個質疑，就是萬有引力定律公式本身限定的是兩個物體，如果在一堆物體中，要如何選擇這兩個物體呢？可以説細想下去會變得無比複雜。

之後，正如所有人都曉得的，愛因斯坦提出了新的引力理論。

愛因斯坦的新引力理論

愛因斯坦引力理論和牛頓引力理論的區別在於，牛頓理論認為有質量的物體在其周圍產生引力場，愛因斯坦理論認為有質量的物體周圍的引力場也有能量，能量又產生附加的引力場，附加引力場又再產生引力場，如此直到無窮。

**愛因斯坦的理論是遵守對稱性而構造的。**好比一個建築家用六重對稱去設計一座樓，一旦他完成了一個立面的設計，其他五個立面就同樣確定了。

牛頓理論中的引力隨兩個物體間的距離平方而減小，這像是完全任意的，為什麼不能隨距離的一次方或者距離的三次方而減小呢？愛因斯坦理論因為利用了引力的對稱性，所以得出的引力理論基本上是確定的。

空間和時間的曲率是愛因斯坦引力論的核心。引力場彎曲了空間和時間，反過來説，彎曲的空間和時間表明引力場的存在。

但是，空間是彎曲的，這要如何證明呢？

我們在地面上，從二維角度來看，也感知不到地球是個近球體。

把地球看成球體，我們從北極出發，向正南走一公里，再向正東走一公里，再向正北走一公里，回到原點，這時三角形內角和為270度，大於180度，我們就知道空間是彎曲的。同理，在三維空間中，我們測到兩個星體所形成的三角形內角之和大於180度，就知道空間是彎曲的。

所有的物體對引力的反應是一樣的，它們都在這個彎曲的時空中沿最短距離路徑運行。

現在可以來稍微説一下最近又熱門了一把的引力波了。因為兩個星系無聲的劇烈碰撞，周圍的空間開始扭曲，因為空間是彈性的，它要反彈回去，扭曲就會作為擾動的波向外傳播。

所以，愛因斯坦理論預言引力波的存在。

    我們如何知道引力波來過了呢    

當引力波到來，空間會彎曲又變平，如果此時你坐在一顆小行星上，當你和你的行星一起上下振動時，就知道引力波來了。

引力其實是一種非常特殊的力。為什麼？這就要和愛因斯坦的死對頭量子力學扯上關係了。

物理學家認為粒子間有四種相互作用，強力、電磁力、弱力和引力。強作用比電磁要強得多，弱作用比電磁要弱得多。引力是最弱的，要遠遠比其他力弱得多。

日常生活中，我們只覺察到電磁和引力的作用，因為它們是長程力。兩個質子的強吸引力在它們的距離增大時急劇地減小，強作用是短程的，而弱作用的力程還要短一千倍。

量子物理不是一個原則性的理論，在和現存的經典理論結合時，就把它變為相應的量子理論。把經典的牛頓力學和量子原則結合，就得到量子力學；把經典的電動力學和量子原則結合，就得到量子電動力學。

但當由愛因斯坦引力理論所描述的經典引力和量子原則結合時，得到的量子引力是沒有意義的。

強、電磁和弱力雖然表現上不同，但在更深層次是關聯的，三種力是一種更基礎的力的不同體現。可是偏偏引力被排除了。

研究生課程設置其實就反映了在物理學界的集體意識中，引力的無關緊要。研究生要念兩年甚至三年量子物理，而愛因斯坦的引力理論只在半年的選修課中就打發過去了。

電磁力與引力的神秘關係

牛頓很早就找到了結構產生的物理基礎：引力的內在不穩定性。

如果有一個區域的單位體積內的物質比周圍要多，它會用引力把周圍的物質拉進來，結果是這個區域內的物質更密集了。不僅如此，這個過程還會加速，它算是富人更富和窮人更窮這個現象的宇宙版本。

另一個自然界中的長程力電磁力，是內在穩定的，因為它對正電荷和負電荷作用方向相反。電子要彼此相距儘可能遠一些，質子也一樣。若在一個地方電子密度過大，電子間的斥力將很快使分佈平滑。

所以這就可以看出來，**引力趨向於把物質聚到一起，電磁力趨向於把物質分佈抹平。**電磁力就像是重新分配社會財富的税收。

1919年，愛因斯坦提出引力理論後四年，波蘭數學家和語言學家西奧多卡盧查建議空間可能是四維的。

瑞典物理學家奧斯卡克萊因把卡盧查的工作發展成為卡盧查-克萊因理論。當愛因斯坦聽説四維空間時，他寫信給卡盧查説，四維空間的概念他從未有過。

很神奇，卡盧查-克萊因理論統一了引力和電磁力。三維空間的力可以在三個不同方向牽引物體，而四維空間中引力可以在四個方向上牽引物體。

在我們所知的三個方向上的引力牽引就是通常的引力，第四維空間的引力牽引就解釋為電磁力。物理學家又把卡盧查-克萊因理論的概念吸收到超弦理論中去了。

弦理論如何把引力和其他力統一起來的

愛因斯坦引力理論確定了引力的基本粒子引力子的性質，所以一個理論如果包含具有和引力子性質全部相同的粒子，這個理論就包含愛因斯坦理論。

弦理論包含的無窮多粒子中，有一個和引力子的性質完全相同，所以弦理論自動包含愛因斯坦的引力理論。

超弦理論無比複雜，在九維空間中才能表述，不過，在十維空間中它會不會就不那麼複雜了？

風吹過的，路依然遠，引力的故事講到了哪兒？