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钱维宏

? 北京大学物理学院

在浩瀚无垠的宇宙之中，万有引力宛如一位神秘而强大的主宰，操控着天体的运行、星系的演化，乃至我们日常生活中的诸多现象。它既无形又无处不在，自牛顿首次以简洁的公式揭示其基本规律以来，人类对万有引力本质的探索便从未停歇，从广义相对论到正交碰撞理论，每一步都凝聚着科学家们对宇宙真理的不懈追寻。

爱因斯坦的广义相对论，如同一座巍峨的理论高峰，彻底改变了我们对引力的认知。在牛顿的引力理论中，引力被视作一种超距作用力，两个物体之间无需任何介质，便能瞬间相互吸引。然而，这种观点在物理学家眼中始终存在诸多难以自圆其说之处。爱因斯坦以他那非凡的智慧和深刻的洞察力，提出了一个全新的视角：引力并非一种力，而是物体在弯曲的时空中沿着测地线运动的自然结果。

在广义相对论的宇宙图景中，时空不再是一个僵硬、不变的舞台，而是具有弹性的存在。当一个具有质量的物体置于其中，时空便会被其弯曲，弯曲的程度取决于物体的质量大小。想象一下，将一颗沉重的铅球放在一张柔软的橡胶膜上，橡胶膜会在铅球的重压下凹陷变形。同样，地球这样的天体在宇宙的时空中也造成了类似的弯曲。而其他物体在地球周围的运动，如月球，就如同在弯曲的橡胶膜上滚动的小球，沿着弯曲的轨迹前行，这种轨迹便是测地线。从这个角度来说，地球对周围物体的引力，实际上是由于地球使时空弯曲，引导物体沿着特定的路径运动，而非传统意义上的“拉扯”。

广义相对论的这一理论框架，不仅在理论上具有极高的美感，更在诸多实验和观测中得到了验证。水星近日点的进动、引力红移等现象，都为广义相对论提供了有力的证据。这些现象在牛顿引力理论下难以得到准确解释，而广义相对论却能以简洁而优雅的方式将其纳入其中，展现出强大的理论威力。

然而，科学探索的道路永无止境，尽管广义相对论取得了巨大的成功，但科学家们并未满足于此。在对引力本质的进一步思考中，正交碰撞理论逐渐崭露头角。正交碰撞理论试图从微观粒子的相互作用角度来解释引力现象。它认为，宇宙中存在着大量的微观粒子，这些粒子以极高的速度在空间中加速运动，并且不断地与其他粒子发生正交碰撞。

正交碰撞理论认为，两个旧粒子以它们的两个质量力加速碰撞会产生新物态和新能量，表现出大量的具有加速运动的新粒子。碰撞形成的新物态能量密度与两个旧粒子的碰撞角有关。如果旧粒子之间是迎面碰撞，那么新物态的能量密度为零。只有它们之间的碰撞角是直角时，新物态的能量密度才最大。其他夹角的粒子加速碰撞，它们的能量密度小于这个最大值。

这种理论试图将引力与微观粒子的运动联系起来，为引力的本质提供了一种全新的微观解释。正交碰撞理论的提出，为我们理解引力开辟了一条新的思路。它强调了微观粒子碰撞在引力产生过程中的作用，这与现代物理学中对物质微观结构的深入研究相契合。在量子力学的框架下，我们已经认识到微观粒子的相互作用是构成宏观世界的基础。正交碰撞理论或许能够为我们搭建起一座桥梁，将引力现象与量子力学中的微观粒子行为有机地结合起来，从而在更深层次上揭示引力的本质。

从广义相对论到正交碰撞理论，我们看到了人类对万有引力本质认识的不断深化和拓展。广义相对论以其宏大的时空观和对引力的几何化解释，为我们描绘了一个充满弯曲与流动的宇宙图景；而正交碰撞理论则从微观粒子的碰撞角度出发，试图为引力找到更基本的物理机制。这两种理论虽然在视角和方法上存在差异，但它们都反映了科学家们对宇宙真理的执着追求和对未知世界的勇敢探索。

然而，引力的本质或许远比我们目前所理解的更为复杂和深邃。从宇宙的起源角度来看，正交碰撞理论还为我们提供了一个全新的视角来理解宇宙大爆炸以及引力的起源。在宇宙大爆炸之前，存在着两个物质，它们以质量加速度的形式发生了正交碰撞。这是一次极为特殊的碰撞，是两个旧矢量的正交碰撞形成了新矢量。碰撞的结果是旧物质转化为大量新粒子及其新能量，而这些新粒子是加速度膨胀的。这种加速度膨胀正是现在天文观测到的宇宙大爆炸仍然在持续的痕迹。从这个意义上来说，万有引力或许就是宇宙大爆炸后留下的膨胀力。引力只是站在人类主观世界观上对这种自然现象的描述，牛顿的引力理论是对引力的统计数学描述，而爱因斯坦的广义相对论则是对引力的几何数学描述。它们都在不同的历史时期和理论框架下，为我们理解引力提供了重要的工具和视角。

牛顿的引力理论在经典力学的框架下，以简洁的公式描述了物体之间的引力关系，为天体力学的发展奠定了坚实的基础。它能够准确地预测行星的运动轨迹、近似地描述潮汐现象等，对于人类在宏观尺度上理解引力起到了至关重要的作用。然而，随着科学的发展，人们逐渐发现牛顿引力理论在一些极端情况下面临着挑战，例如在高速运动的情况下，其预测与实验观测结果存在偏差。这促使爱因斯坦提出了广义相对论，从时空弯曲的角度重新诠释了引力。广义相对论不仅在理论上更加深刻和优美，而且在诸多现代物理现象的解释中展现出了强大的优势。

而正交碰撞理论则为我们提供了一种全新的视角，它试图从微观粒子的碰撞和能量转化角度来解释引力的起源和本质。这种理论认为，宇宙大爆炸之前的那次正交碰撞是引力产生的根本原因，而引力的本质是宇宙大爆炸后留下的膨胀力。大爆炸后有趋向目标太阳中心、地球中心和月球中心的分股加速度运动新粒子。这些分股加速度运动的粒子群汇聚形成了太阳、地球和月球。这一观点为我们理解引力的本质是膨胀力的本质提供了一种全新的思路，它将引力与宇宙的起源和演化紧密联系在一起，为我们探索宇宙的奥秘提供了一个全新的方向。

从牛顿的引力理论到爱因斯坦的广义相对论，再到正交碰撞理论，我们看到了人类对万有引力本质认识的不断深化和拓展。每一种理论都在其特定的历史时期和理论框架下发挥了重要的作用，为我们理解引力提供了宝贵的视角和工具。然而，引力的本质仍然充满了未知和挑战，我们需要不断地探索和创新，以期在未来的某一天能够真正揭开引力的神秘面纱，揭示宇宙最深处的奥秘。

无论最终的答案是什么，这一探索过程本身就是人类智慧的闪耀，是对宇宙真理的不懈追问，也是我们对自身在宇宙中位置的深刻思考。引力，这个宇宙中最基本、最神秘的力量，将继续引领我们踏上一段又一段奇妙的科学之旅，在探索中不断发现新的真理，感受宇宙的无尽魅力。