宇宙中的重力究竟是怎麼來的:看完你就懂了
「反重力」是一種非常美妙的科幻設想,假如有了它,我們發射火箭就變得非常輕易,從而宇宙航行的門檻就會大大降低。但是他目前還僅僅是一種科幻設想而已,完全不知道應該如何去實現它。重力,或者說引力的存在,僅僅與質量相關,有質量就會存在引力(不管是由原子分子構成的我們這些普通物質,還是現在說不清道不明的暗物質)。從牛頓發現萬有引力之後,愛因斯坦把狹義相對論推廣到了廣義相對論,後來有了我們現在非常熱門的黑洞。
這些概念都是在討論宏觀上的引力現象,並不曾涉及引力產生的機制到底是什麼。粒子物理給我們指的一個方向,各種粒子之所以具有質量,是它們與神秘的希格斯場(也就是在2013年歐洲核子中心發現了希格斯粒子,從而使美國科學家希格斯獲得了當年的諾貝爾物理學獎)發生相互作用的結果。那麼是否我們如果獲得了可以控制希格斯場的手段,就可以至少取消質量,從而取消重力了呢?當然這個前提需要我們對於希格斯粒子、希格斯場有更深入的了解,在他們的背後究竟還有什麼樣的機制,應該如何(非常重要的是)在宏觀上對進行掌控。所以從目前來說,對於重力就是引力,我們了解的並不多。雖然引力作用大概是我們發現的第一種基礎的作用力。在《星際穿越》這部電影之中,切實描繪了在大黑洞附近,某顆行星上一天等於地球上的七年(我想我們是不樂意在這樣的星球上居住的,從這樣的星球上到外部的宇宙空間去考察,實在是太麻煩了)。
這種相對論效應是因為行星位於黑洞的引力場之中。反過來說,控制的希格斯粒子,是否就控制了質量,從而控制了引力場,這也仍然是未知的。在1970年代發展出來的標準粒子物理模型中,大部分粒子已經找到了,希格斯粒子也找到了,但是負責引力作用的粒子(引力子)仍然尚未找到。當然,這裡還涉及從牛頓以來幾何化的引力理論,跟量子化的量子物理學之間如何能夠兼容的問題。所以,「反重力」這個設想聽起來很有趣,要實現起來,可能還需要漫長的探索過程。
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