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在初中学过物理的人都知道万有引力，都知道万有引力是牛顿发现的。牛顿躺在苹果树下，看到一个苹果落在地上，突然产生一个联想，苹果落到地上与行星绕着太阳运转是不是有关联，都受同一规律支配着？ 牛顿的结论是：是的，宇宙中的物体之间都存在着万有引力，都在相互吸引，并且归纳出了万有引力定律。几百年过去了，万有引力仍然被认为是正确的。在日常生活中，我们虽然看不到桌子的引力把椅子吸引过去，却依然靠万有引力计算出月亮绕地球的轨道，地球绕太阳运行的轨道，能准确地预报日食和月食，准确地测出人造卫星、宇宙飞船的轨道。 卫星和宇宙飞船一次又一次发射成功，都说明根据引力理论进行的计算准确无误，引力理论是正确的，没有必要去怀疑它。 然而，引力理论也不是绝对的，也受到了挑战。因为它不能够说明引力异常现象，给人们留下了一个谜团。 引力异常之谜是法国科学家阿勒发现的。阿勒是法国空间研究中心研究部主任，1953年，他在巴黎的一个实验室里做了一次实验，实验的结果引起了他的好奇和兴趣，从此开始了持续的观测，一直进行到1957年。 阿勒为了观测地球引力，在地下室搞了一个装置，那是一个83厘米长的锥摆，锥摆是一个7.5千克重的铜盘，这是一个非常简单的装置。开始实验的时候，把摆从中心位置拉到一个静止的位置拴稳，然后把丝线烧断。摆就开始来回地摆动，14分钟以后，使摆停下来，记下摆的方位角。间隔6分钟，再进行一次实验，这样，每昼夜就要进行72次实验。 说到摆，就不能不提到傅科摆，北京天文馆里就有一个傅科摆，它是一个用长长的钢绳高高吊起的单摆。单摆从东向西摆动，看起来好像永不停顿地在东西方向上来回地摆动。事实上却不是这样的，每一次摆动，方向都会有细微的变动。方向的变动，不是单摆运动的方向有改变，而是反映了地球在自转，在北半球，方向做顺时针转动。在北京，大约37小时，方向转动了360度。 傅科摆的运动方向转动是均衡的，像钟那么准。而阿勒进行的观测却有点出人意料，摆动的方向角却不是均衡的，呈现出周期性变化。这一变化，反映了万有引力异常现象。 会引起锥摆运动的引力，除了地球引力，那就应该来自太阳和月球了，最能反映异常现象的时机，就应该是日食的时候了。 1954年6月30日发生了日食，阿勒抓住这个难得的机会进行测试。如果引力异常的确是由太阳月亮引起的，那当日食时候，太阳、月亮和地球都处在一条线上的时候，锥摆一定会出现异常。果然，当日食开始的时候，锥摆的方位角立即从170度跳到185度，弹跳了15度。日食结束以后，转动平面又恢复到原来的状态。 阿勒的发现引起了科学家们的注意，却找不到科学的解释。有心的科学家决心继续观测。美国哈佛大学萨克斯尔做了一个扭摆进行实验，使用电子计算机把测定结果自动打印出来。1970年3月7日，又发生了日食，电子计算机的记录更准确地反映出异常的过程，日食开始以后，扭摆的摆动就出现了异常，说明扭摆的重量有所增加！在日食期间，扭摆的重量竟增加了1.2千克。 扭摆的重量只有23.4千克，实然增加1.2千克，这可不是一个小数，说明引力异常十分突出，可是，在日食期间，使用弹簧秤，没有发现重量增加，说明弹簧秤没有测出异常，地震仪上也看不到异常现象。 我国科学家也曾观测到引力异常现象。各国的科学家都承认存在着引力异常现象，但却没有人能给出异常的原因，只能进行一些猜测，就如同猜谜似的，只是说可能是这样，可能是那样。 有人说，宇宙间还存在着一种人类尚未认识的力，叫第五种力。目前，我们知道的自然力有4种，引力、电磁力、强力、弱力。引力和电磁力是我们熟悉的，强力和弱力只出现在基本粒子之中，除此以外，会不会有第五种力呢？ 有人说，发生日食的时候，引力被吸收了，还有人说存在着一个新场...... 至今，还没有一种说法能完满地回答引力异常是怎么产生的，而只是告诉人们，牛顿的引力理论、爱因斯坦的引力理论都无法解释引力异常现象。经典物理、现代物理都说不清楚，那么这些理论就不是那么完善。是应该修改，还是加以补充，还是创造一种新的理论？ 其实要推翻四种力的说法是很容易的，爱因斯坦年代对于力不甚了解，说宇宙中只存在四种力，这第五种力不存在？其最常见的星体之间相互碰撞的力就是存在的第五种力，我们比较一下碰撞力符合以上四种力吗？碰撞力肯定不会是万有引力这是可以肯定的！当然它也不会是电磁力，那么它更不可能是只存在于原子核内的强力与弱力了，于是第五种力就很随便的产生了。 这里我并不想说我有多么伟大，推翻了物理学大师们关于四种力的认知，用此改变人们对牛顿力学和相对论的看法，我只想说在爱因斯坦年代，他们对于力学的认知还特别的肤浅，我们并不需要制造一个第五种力来与之抗衡。 那么宇宙中出现的引力异常到底是怎么回事呢？其实也简单，只要我们认真分析万有引力是何种力，我们就该知道为什么会出现阿勒摆的异常，其实道理与傅科摆原理是一样的，原因是万有引力并不是一个力、两个力，它是原子内部运动形成的相互关于运动的阻碍，是无数的粒子之间形成的组合力，而我们仅仅只使用单纯的牛顿力学来分析当然是不可能找到答案的，牛顿当初用两物体之间的质心来计算，是为了简化计算的过程，它的实质可以等价于一个质心，但它并不是一个质心，当地球在运动的时候，当加入了月亮和太阳组合的力的时候，这些复杂的组合力就更为复杂，其结果自然不能够用一种力来解释清楚和分析清楚。当我们看到水星成花瓣形的轨迹绕太阳运转的时候，我们真的相信它如爱因斯坦所描述的那样，是以太拖曳水星运动吗？肯定不是的，而是万有引力复合力形成的效果。 关于这一现象我们完全可以参照朱永焕先生所实验的结果来推翻爱因斯坦的结论，因为客观事实就是这样子的。 那么我们还期待什么？只要我们把万有引力通过微分再积分之后复合地算出来，实验结果肯定与事实完全相符。 |