在爱因斯坦广义相对论中指出运动的物体，产生在空间传播的引力场形成引力波。但是它关于引力本质的几何解释却难以使科学家们信服。量子理论科学家们引入引力场量子理论——“引力子”理论，想如同电磁场量子理论一样，将物质间的相互作用解释为是通过交换电磁场量子——光子来实现。把引力场量子叫做引力子，引力子也具有波粒二象性。实质上是想将引力也纳入量子理论范畴。

　　并且人们一直力求通过探测引力波的存在来证实引力场理论。但由于万有引力实在太弱小了，相应的引力子的能量比光子还要小得多，目前根本没有办法探测到。人们也试图设计能发射引力波的装置。总之研究引力波对进一步认识物质及能量的结构和本性，促进科学技术的发展有着极其重要的意义。这也是在本文中将引力重点突出的原因。它有着归于相对论中而不同于其它纳入量子理论中的力的特点，由于它在相对论中几何特性的解释，使得它无法用量子理论“重整化”方法来进行类似其它三种力一样的推演。因而在目前量子理论中探索的大统一理论中并不包括引力。

　　[109]

日期：2010-01-19　00:06:29

　　前面谈到了关于具有2000多年来力的发展史的古典力学，也就是由牛顿总结的经典力学；以及20世纪后发展起来的量子力学，其中包含有爱因斯坦相对论的“经典理论”和量子理论派系所推出的关于力的研究。力似乎是一个通俗、简单的东西。其实不然，物理学家在寻求解决物理学中根本问题时，也就是想寻求一个揭示物理界最基本的全貌时，他们所寄希望的大统一理论首先抓住的就是力。物理学泰斗爱因斯坦终其后半生化费了40多年寻求的统一场论，首先抓的仍然还是力，可惜毕其所有精力未能获取成功。

　　当然这可能意味着力的本质的揭示或许离整个物理学奥秘的揭示不远了。而掌握该奥秘，人类就可以获知能源及物质组成的秘密，取得新的划时代的飞跃成果。但19世纪及20世纪经过数代物理学家努力，不止一次似乎几近成功却未能成功的事实，又也许意味着人类可能至少还需千年的努力。
　　围绕这么一个简单的“力”字，其实还是没办法对力做出一个明确的回答：“究竟力是什么？”力是物体相互间的作用。它有什么规律可循？力是粒子还是波；或者如同其它量子一样具有波粒二象性？尤其是在广义相对论中万有引力的几何性质的解释，对力到底是物质还是能量也难以划分。这些正是我们需要探讨的。而统一场的理论是要求用一个单一的语言来描述这四种力。

　　物理学看来还可以这么来划分一下范围：相对论是涉及大尺度宏观宇宙范围；量子理论是涉足微观粒子世界；牛顿经典力学则是研究中间这段不大不小的宏观物理世界，这其实和以前人们缺乏感知手段只能局限于对比较容易观察到的自然界进行研究有关。
　　那么在力的研究方面这三者之间究竟有多大的分歧呢？首先必须肯定一点，那就是即使目前存在某些研究中间过程的不同见解的话，最终必定会达到真正一致的统一。四种力当中见解有明显差异的主要在引力上了。对电磁力除了光速之外没有什么争纷；强力及弱力不在相对论的范畴，牛顿力学时代又根本没有接触到它们。
　　量子理论中不包括有引力，因而引力的矛盾主要显示在相对论与牛顿力学之间了。万有引力首先出现在牛顿的经典力学之中，它是被描绘在绝对空间、绝对时间中的一种长距离相互作用的极弱的、一种吸引力；同时它被认定具有无限的速度。但是万有引力在爱因斯坦的广义相对论中可就彻底变样了：由于在相对论中，超光速在物理学中是不可能的，那么万有引力也只能以光速运行了；另外在相对论中时间、空间、运动、质量都是相对的，而不是绝对不变的，引力是以特殊的几何性质来定义——是“四维时空的弯曲”，是由在时空中的物质和能量所引起的时空畸变。

　　[110]

日期：2010-01-21　00:00:24

　　在这里爱因斯坦采用了一种与人们旧有的经验或习惯思维方式完全不同的方法，这也是至今人们普遍认为相对论不太容易理解的原因。而相对论在大尺度宏观宇宙取得了旁无替代的成就，在这点上爱因斯坦功不可没。
　　牛顿力学中赋予万有引力无限的速度理由确实不是很充分。实际上仅仅是凭借推测：“因为相互作用的一方移动了，对方所受的力也随之改变”这并不足以判别。应该说任何东西的传递都有其特定的速度，至多是不同的东西、不同的场合速度有大有小或许存在非常大的差异。万有引力的变化也必须有一个变化的过程；它的变化是从移动的物体开始，严格按照速度×时间＝距离的基本公式进行传递；如果传递速度为光速，距离为1光年那么真正全部引力的变化传到对方仍需1年时间；当中若再次发生变化又有新的移动，那么自新的变化产生始，仍然按照上述公式传递新的变化后的引力；而前面那段旧有的引力依然照原样传递，大小方向均不会改变。并没有任何理由去断言引力的变化是在瞬间即传到对方的！

　　这如同敲击刚体长棍一头，振动的传递必将是循此规律，而决非是同时在另一头的一起产生的。同理手提一竖直长棍上端，突然松手后必定是上端首先开始下落，而下端自然是最后才开始下落的；这当中都必须有一个力的传递过程，只是这种瞬间变化难以觉察出来而已。如果松手的同时，又给以下端一个向上的力，那么该瞬间上端要往下落、同时下端却要往上升，中间正处于不升不降的静止状态。还可以通过调节阀门观察各水管中水流大小变化的反映过程，以及中间再次进行调节观察水流反映的延迟情况，这和引力变化滞后反应在道理上是等同的。

　　至于万有引力的传递速度究竟是否高于光速，在目前尚无法测知万有引力场的时候，还没法测知这么弱的力的传递速度，因而不能过早地去做结论。就是将来能测出万有引力传递速度高于光速了，也只能说它大于光速，并不能判别它是以无限速度传递。更不能就此断言万有引力的存在是不可能的而否定它的存在。爱因斯坦狭义相对论中断言物理界中光速是最高极限，其本身就不会是相对真理吗？否则又如何解释美籍华裔科学家王利军发现了高过光速310倍的速度呢？

　　科学界分门别类各理论派别之纷争，也是推动科学技术向前发展的巨大推进力。最后能立于科学山峰之巅的皎皎者，除了首先理论正确外，该理论还应该能以最简洁的语言、最通俗易懂的方式、表述为普通大众能接受的结论。其中，过于繁杂、玄奥到绝大数人难以接受程度的理论终将会被简单、确切而又鲜明的理论取而代之。
　　[111]

日期：2010-01-21　21:02:41

　　20世纪初，量子力学似乎是在物理学界一片惊呼经典力学大厦倒塌了的声中建立起来的。但是至今人们还不得不承认经典力学在现代物理学中还有一席不倒之地；这和它在人们直观可知的宏观物理范围内能正确、概括、浅易地反映客观物理世界不无关系。当然话要说回来，这还和量子力学对牛顿力学并未能在某方面予以证伪有关。
　　就拿前面说到的万有引力，相对论在宣称“牛顿万有引力，犯了一个根本性错误或者说它并不完整”时，仅仅是凭借牛顿万有引力与相对论自己做出的“超光速是不存在的”的推论、以及与它自己假设的“引力是四维空间的畸曲”不相符合，而就此说人家的是错误的自己的一定是对的，这就未免太有些牵强附会了。要推翻一个结论必须予以证伪；而仅仅凭借一个尚有争议的不同论据去予以排斥，于情于理都说不过去。