如何客觀評價牛頓的引力理論？

導讀：如何客觀評價牛頓的引力理論？首先評價是肯定的，是正確的。雖然引力理論有兩種，一個是牛頓引力，一個是廣義相對論。但兩者都對。可能這是有人懷疑，其中一個是不是是錯的？ 容許懷疑，因為你懷疑才能想到更多的問題。就像愛因斯坦懷疑牛頓引力，所以才能創造出新的引力理論。看看大家怎麼評價牛頓引力理論。

1、國科大王大明 。謝邀！現在科學界並非認為牛頓引力理論是完全錯誤的，而是認識到它有一定的適用範圍，不能放之四海而皆準。筆者不久前的一個關於行星之間引力攝動的問答中已經涉及到這個問題。從中能夠看到，即便是在今天的天體力學理論中，計算太陽系中心引力場中的行星、衛星的運動、以及它們之間的攝動，也還是用的牛頓理論。特別是人類現在發射最先進的地球衛星，其軌道的計算也仍然離不開牛頓理論，而且，計算的精度也非常高。只是在處理更大尺度的宇宙星系物理問題、以及微觀尺度的粒子運動時，牛頓理論才存在較大的偏差。這就說明牛頓理論並沒有過時，只是應用範圍有所限定而已。

實際上，我們日常生活中所有涉及到重力場的問題，比如建築設計、水壩修築、車輛製造、體育運動等等，都能在其中看到牛頓理論的身影，並且一再證明著它的威力。甚至連一些娛樂項目，比如蹦極、攀岩、過山車、熱氣球等，也離不開牛頓引力理論的計算，否則便不能充分弄清楚這些事情的安全性範圍。所以，對於人類社會的發展而言，牛頓理論非但不過時，而且還在發揮著巨大的作用。那些以為牛頓引力理論是錯誤的觀點，實際上是對這門學科缺乏了解的道聽途說而已。

一家之言，歡迎拍磚！

2、跟胖哥學物理 物理規律必須有它的定義域

這種概念是一種錯誤觀念，牛頓力學應該是正確的，因為每一個物理規律，首先有一個前提條件，他成了的前提，這個叫做物理規律的定義域。物理規律正確性一定在它存在條件內，超出它的定義域，物理規律就有局限性。

對於牛頓萬有引力，在經典力學中曾經風光無限，還為人類發現行星恭喜自己的力量。亞當斯和勒維耶的計算及預言：亞當斯和勒維耶相信未知行星的存在（即第二種假設）。他們根據天王星的觀測資料，各自獨立地利用萬有引力定律計算出「新」行星的軌道。

伽勒的發現：1846年，德國科學家伽勒在勒維耶預言的位置附近發現了海王星。和預言的位置只差1度。在理論指導下進行有目的的觀察，用觀察到的事實結果驗證了萬有引力定律的準確性。1930年，湯姆根據洛韋爾對海王星軌道異常的分析，發現了冥王星。未知天體的發現是根據已知天體的軌道偏離，由萬有引力定律推測並計算未知天體的軌道並預言它的位置從而發現未知天體。

牛頓創立萬有引力理論的時候，是以當時的天文觀測為基礎的，後來因為很多的事實，包括太陽系在內的天體的運動，幾乎都符合萬有引力規律以及在此基礎上建立的公式，使萬有引力本質被神聖化了。

相對論的建立，使很多預言更加精確，也讓我們對萬有引力局限性有了深刻認識。從現在相對論認識，我們知道萬有引力的局限性：

適用範圍的局限性。在現代物理學中，經典力學只適用於低速、宏觀、弱引力，而不適用於高速、微觀與強引力。並且暗物質，暗能量主導了宇宙，萬有引力似乎本身擴大了範圍。四大基本作用力的定性只適合地球上的觀察實踐，而若將其推廣到宇宙空間時，其邏輯上還存在諸多的質疑空間。

預言的矛盾性與艱難的求證問題。愛因斯坦相對論雖然預言存在引力波、引力子，但是要確認引力輻射的存在則相當艱難。目前，引力子是否存在仍是物理界的一個神聖話題。各個國家支持的許多科學家試圖用儀器來探測它存在的真實性。雖然科學家通過觀察兩個繞轉的中子星，間接驗證了引力波現象，但是其仍然沒有讓人絕對信服的說服力，至今充滿種種謎團。引力波及其存在仍然是一個謎。

引力波傳遞能量問題。部分科學家對於「引力波是否會如同電磁波那樣可以傳遞能量」感到困惑，這樣的困惑來自於一項事實：引力波沒有局域能量密度，對於引力、能量張量的量值不會造成貢獻。不像牛頓引力，愛因斯坦引力不是一項力理論，引力在廣義相對論的時空彎曲中不是一種力，而是一種幾何，因此這樣的場被認為不含能量。

超距離的失效問題。按照萬有引力定律，兩個物體不管相距多遠，都會產生萬有引力。這個萬有引力從一個地方傳到另一個地方，假如以光速傳播到幾億光年之外的星體，那麼作用力的是否堅守持續性是個問題，否則必然是一個離散的宇宙，萬有引力如何約束宇宙法則，成為宇宙的決定力量呢?如果承認萬有引力的超光速問題，這又違背了現代物理學的基礎。

萬有引力的不是宇宙的決定力量。大型星系團中的星系，具有非常高的速度，要求星系團的質量是其中恆星數量值的100倍以上，否則星系團根本無法束縛住這些星系。後來逐漸引入暗物質概念，並計算得出暗物質是普通物質的五倍以上，大約佔宇宙物質的23%，而科學家發現另一種能量，推動宇宙的膨脹，大約佔宇宙的73%，而普通物質只佔不到總物質的4%，萬有引力並不是宇宙的決定力量，而暗物質圍繞星系說明，力的作用存在問題。

通過以上分析，牛頓的萬有引力在它的定義域內是一種正確的，但是因為自然界是複雜，離開它的低速條件，有顯得它的蒼白，甚至完全錯誤的一面。但是，人類科學是不斷修正科學考察定義域，於是才有了愛因斯坦，人類把科學定義域拓展到高速運動，這樣得到更符合科學本質的規律。

人類就是在這種不斷探究下，一代一代人對物理定律的定義域加於修正和拓展，科學才會不斷向前發展!因為大家使用物理規律時，一定要認清它的定義域!

2018年11月12日於宜昌夷陵吾同齋

3、牛頓沒有錯。牛頓發現萬有引力，但沒找出引力產生的根源，這是他自己承認並引為一生的遺憾。而不明就裡的後人也只能將引力當真理，特別是自詡為聰明的科學投機份子，更不會停滯於此並糾結這個難以破解的千年之謎。他們只顧考上好的成績，拿到高的學歷證書，取得好的職稱，享受好的待遇，這些才是他們的真正追求！

4、一、兩個理論都是引力理論，誰的理論更靠譜？

我們現在熟悉的還是牛頓引力理論。計算一個人和另一個的人的引力值，多數是用牛頓引力來計算。你肯定沒有見過誰可以用廣義相對論來計算出一個人和另一個人的引力值。為什麼會這樣啊。廣義相對論不是引力理論嗎？怎麼就不能計算？

我先這樣給大家回答。通常情況下，兩個引力理論沒有誰更靠譜的說法。只有適用範圍不同的說法。即牛頓引力適用於低速運動的物體情況。廣義相對論就不同了，高速運動情況下也可以。而且兩個理論的背景不一樣。牛頓是絕對時空，愛因斯坦的是相對時空。

按理說廣義相對論應該是引力理論的升級版，更高級。但就簡便性，適用性，牛頓引力理論明顯強於廣義相對論。廣義相對論是一個二階張量非線性方程，上面說了，能給出解的人都是天才了。拿這個去計算一個人和另一個人的引力值，目前還沒有人做到這點。當然你可以試試。

但為什麼又說它是高級引力理論呢？是因為廣義相對論也是有實驗基礎的。有4大驗證：

1、在水星近日點的進動中，每百年43秒的剩餘進動長期無法得到解釋，被廣義相對論完滿地解釋清楚了。

2、光線在引力場中的彎曲，愛丁頓和戴森的觀測隊利用1919年5月29日的日全食進行觀測的結果，證實了廣義相對論是正確的。

3、再就是引力紅移，按照廣義相對論，在引力場中的時鐘要變慢，因此從恆星表面射到地球上來的光線，其光譜線會發生紅移，這也在很高精度上得到了證實。從此，廣義相對論理論的正確性被得到了廣泛地承認。

4、引力波。這是最新的驗證。

這些驗證足以說明，廣義相對論是正確的理論。但大家注意，我說廣義相對論是正確的理論。我之所以這樣強調，是因為接下來，我說的是你平時沒有想到的。

二、廣義相對論中時空彎曲產生引力的說法靠譜嗎？

牛頓引力的背景時空的絕對的。即絕對時空觀認為時間和空間是兩個獨立的觀念，彼此之間沒有聯繫，分別具有絕對性。絕對時空觀認為時間與空間的度量與慣性參照系的運動狀態無關，同一物體在不同慣性參照系中觀察到的運動學量（如坐標、速度）可通過伽利略變換而互相聯繫。這就是力學相對性原理：一切力學規律在伽利略變換下是不變的。

而廣義相對論卻不是的。有一個圖，請大家看看。

這個圖大家熟悉吧。肯定熟悉，因為全網這個圖太多了。廣義相對論解釋引力產生的原因是：時空彎曲產生引力。宇宙就有了這個圖，便於大家理解。

牛頓關於引力產生的根本原因，其實是沒有答案。和慣性一樣，牛頓認為這是物質固有的屬性。不要問為什麼，本來就這樣。大概就這個意思。愛因斯坦就是認為不是物質的固有屬性，是時空彎曲產生引力。各位這個區別，是根本的！是目前，大家普遍的認識，普遍有的科普印象。可以說已經根深蒂固了。

可是我認為這個理解有問題！有大問題！引力是由時空彎曲產生的。我不知道這個解讀是誰第一個這樣解釋的。如果是別人，那麼我認為錯了。如果是愛因斯坦本人，我也認為他理解自己的理論偏頗了。

再次強調，廣義相對論是正確的，但廣義相對論這樣來解釋引力的成因，值得懷疑。解釋不通，也無法想像。人一定要站在可以想像的地方，去想像。這是一個真理！以時空彎曲去解釋引力成因，註定是無解。看到這裡的人，我想問你：「時空彎曲產生引力，你能理解嗎？你能想像嗎？」

這裡面的問題，你如果細細的盤算，越盤算越迷糊。根本就不正確。用時空彎曲去計算引力，引力是不可計算的。時空能量處於變化之中，時空彎曲也不穩定。具體到一個物體，更是難以想像。這個問題我一直在思考。

廣義相對論這個方程的意義：空間物質的能量-動量（T_uv）分布=空間的彎曲狀況（R_uv）。時空是彎曲的，但不是時空彎曲產生引力。空間物質的能量-動量（T_uv）分布等於空間的彎曲狀況（R_uv），是在描述空間的狀態，不是說空間的彎曲狀況（R_uv）產生了引力。

等於和產生是兩個概念，人們就是受時空背景影響而產生這樣的推理。我們更應該把它理解為現實宇宙的指向。即（T_uv）分布指向R_uv時空曲率，所以可以將此理解為能量物質告訴時空如何彎曲。時空彎曲又告訴物質能量如何運動。這個理解是正確的。

所以答案就清晰了。說廣義相對論是引力理論是沒有錯的。但廣義相對論本質上更是時空理論。所以引力的本源是時空！引力產生的原因是物質時空。物質時空會因為引力而彎曲，但不是時空彎曲產生引力。

甚至如果單單說時空彎曲能產生引力的話。就有這樣的理解，力是憑空產生的！因為時空彎曲沒有實質性「發力」點。上面的那個圖能展示時空彎曲，和物體或星球運動軌道，但不能代表引力產生的示意圖。所以對廣義相對論的錯誤解讀，會導致理論的停滯不前。

再強調一遍，廣義相對論是正確的理論，但與其說廣義相對論是引力理論，不如說它是時空理論。這也是它和牛頓理論的根本區別。而且廣義相對論是時空理論，必然包含了關於引力的部分。所以廣義相對論的方程，也可以叫做宇宙方程。但叫引力方程有點勉強。

三、為什麼說廣義相對論是時空方程？

為什麼這樣說，很明顯。廣義相對論描述的是一個四維時空。包含時間和空間。而包含時間，就必須牽涉到速度問題，而速度問題，又牽涉到運動問題。物質運動又會牽涉到物質分布問題，牽涉到物質，就必須想到引力。所以大家看到了，這是一個很有囊括性的理論。所以與其說是引力理論，不如說是時空理論。這個點，要展開討論，在寫幾萬字也寫不完。

最後再給大家總結一下本章的重點。1、慣性問題才是物理學根基。2、時空彎曲不能產生引力。能產生引力的理解，都是誤解。時空才產生引力，即引力是時空性質。具體再深入研究，我個人認為希格斯場的理論，會對引力理論提供根本上的新助力。期待此理論的發展！2、廣義相對論是時空理論，牛頓理論也是。但是是完全不同的。

我們問題永遠沒有最後一個！但今天就寫到這裡。理解宇宙的路還很長。個人的能力又有限。期待更多人去解這些東西。

摘自獨立學者靈遁者物理宇宙科普書籍《變化》

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