爱因斯坦看了《流浪地球》估计会被气死，利用木星引力加速地球？_风闻

除夕之后元宵之前的某一天，超模君去看了电影**《流浪地球》**。要不怎么说票房是春药呢，超模君就是冲着票房成绩去看这部电影的。

然而，电影的开头就让超模君如坐针毡。

因为刘培强是流浪地球计划的“内部人员”，所以他有特权让韩子昂和刘启免抽签进入地下城。虽然看着家属份上也说的过去，但这也太不符合我们社会主义核心价值观了吧。

接下来的基本设定超模君也不能接受：大气被吸到木星上面，那人怎么不被吸到木星上面啊？末了，电影又说地球被吸到木星上面还要七天，氧气被吸到木星上面只要一天了，可以说是从头到尾搞得我很抗拒。

**鲸鱼不是鱼，引力不是力，薛定谔不姓薛。**宇宙里又没有空气摩擦力，大气、人和地球应该是同时被“吸过去”还差不多……

引力真的不是力吗

其实这个问题也一直没有定论。首先来看看故事最先开始的地方，牛顿。牛顿的万有引力定律表达式如下：F=(G×M₁×M₂)/R²。

超模君设想了一下，真空中石头和羽毛并肩下落，按照公式来看，引力与质量和距离有关，那石头和羽毛质量不同，所受引力必然不会相等，但是它们的加速度是相等的。

这个公式似乎包含了这个隐含的神奇意味。

如果说超模君的羽毛和石头还不足以对这个公式提出质疑，那么光也能受到引力场的影响从而弯曲，似乎就足以证明这个公式的局限性了，因为光子没有质量，按照牛顿的公式来看，引力应为0。

其实，超模君从前在看这个公式的时候，也还有另一个质疑，就是万有引力定律公式本身限定的是两个物体，如果在一堆物体中，要如何选择这两个物体呢？可以说细想下去会变得无比复杂。

之后，正如所有人都晓得的，爱因斯坦提出了新的引力理论。

爱因斯坦的新引力理论

爱因斯坦引力理论和牛顿引力理论的区别在于，牛顿理论认为有质量的物体在其周围产生引力场，爱因斯坦理论认为有质量的物体周围的引力场也有能量，能量又产生附加的引力场，附加引力场又再产生引力场，如此直到无穷。

**爱因斯坦的理论是遵守对称性而构造的。**好比一个建筑家用六重对称去设计一座楼，一旦他完成了一个立面的设计，其他五个立面就同样确定了。

牛顿理论中的引力随两个物体间的距离平方而减小，这像是完全任意的，为什么不能随距离的一次方或者距离的三次方而减小呢？爱因斯坦理论因为利用了引力的对称性，所以得出的引力理论基本上是确定的。

空间和时间的曲率是爱因斯坦引力论的核心。引力场弯曲了空间和时间，反过来说，弯曲的空间和时间表明引力场的存在。

但是，空间是弯曲的，这要如何证明呢？

我们在地面上，从二维角度来看，也感知不到地球是个近球体。

把地球看成球体，我们从北极出发，向正南走一公里，再向正东走一公里，再向正北走一公里，回到原点，这时三角形内角和为270度，大于180度，我们就知道空间是弯曲的。同理，在三维空间中，我们测到两个星体所形成的三角形内角之和大于180度，就知道空间是弯曲的。

所有的物体对引力的反应是一样的，它们都在这个弯曲的时空中沿最短距离路径运行。

现在可以来稍微说一下最近又热门了一把的引力波了。因为两个星系无声的剧烈碰撞，周围的空间开始扭曲，因为空间是弹性的，它要反弹回去，扭曲就会作为扰动的波向外传播。

所以，爱因斯坦理论预言引力波的存在。

    我们如何知道引力波来过了呢    

当引力波到来，空间会弯曲又变平，如果此时你坐在一颗小行星上，当你和你的行星一起上下振动时，就知道引力波来了。

引力其实是一种非常特殊的力。为什么？这就要和爱因斯坦的死对头量子力学扯上关系了。

物理学家认为粒子间有四种相互作用，强力、电磁力、弱力和引力。强作用比电磁要强得多，弱作用比电磁要弱得多。引力是最弱的，要远远比其他力弱得多。

日常生活中，我们只觉察到电磁和引力的作用，因为它们是长程力。两个质子的强吸引力在它们的距离增大时急剧地减小，强作用是短程的，而弱作用的力程还要短一千倍。

量子物理不是一个原则性的理论，在和现存的经典理论结合时，就把它变为相应的量子理论。把经典的牛顿力学和量子原则结合，就得到量子力学；把经典的电动力学和量子原则结合，就得到量子电动力学。

但当由爱因斯坦引力理论所描述的经典引力和量子原则结合时，得到的量子引力是没有意义的。

强、电磁和弱力虽然表现上不同，但在更深层次是关联的，三种力是一种更基础的力的不同体现。可是偏偏引力被排除了。

研究生课程设置其实就反映了在物理学界的集体意识中，引力的无关紧要。研究生要念两年甚至三年量子物理，而爱因斯坦的引力理论只在半年的选修课中就打发过去了。

电磁力与引力的神秘关系

牛顿很早就找到了结构产生的物理基础：引力的内在不稳定性。

如果有一个区域的单位体积内的物质比周围要多，它会用引力把周围的物质拉进来，结果是这个区域内的物质更密集了。不仅如此，这个过程还会加速，它算是富人更富和穷人更穷这个现象的宇宙版本。

另一个自然界中的长程力电磁力，是内在稳定的，因为它对正电荷和负电荷作用方向相反。电子要彼此相距尽可能远一些，质子也一样。若在一个地方电子密度过大，电子间的斥力将很快使分布平滑。

所以这就可以看出来，**引力趋向于把物质聚到一起，电磁力趋向于把物质分布抹平。**电磁力就像是重新分配社会财富的税收。

1919年，爱因斯坦提出引力理论后四年，波兰数学家和语言学家西奥多卡卢查建议空间可能是四维的。

瑞典物理学家奥斯卡克莱因把卡卢查的工作发展成为卡卢查-克莱因理论。当爱因斯坦听说四维空间时，他写信给卡卢查说，四维空间的概念他从未有过。

很神奇，卡卢查-克莱因理论统一了引力和电磁力。三维空间的力可以在三个不同方向牵引物体，而四维空间中引力可以在四个方向上牵引物体。

在我们所知的三个方向上的引力牵引就是通常的引力，第四维空间的引力牵引就解释为电磁力。物理学家又把卡卢查-克莱因理论的概念吸收到超弦理论中去了。

弦理论如何把引力和其他力统一起来的

爱因斯坦引力理论确定了引力的基本粒子引力子的性质，所以一个理论如果包含具有和引力子性质全部相同的粒子，这个理论就包含爱因斯坦理论。

弦理论包含的无穷多粒子中，有一个和引力子的性质完全相同，所以弦理论自动包含爱因斯坦的引力理论。

超弦理论无比复杂，在九维空间中才能表述，不过，在十维空间中它会不会就不那么复杂了？

风吹过的，路依然远，引力的故事讲到了哪儿？