这是大家都熟悉的一个故事:牛顿在苹果树下正在聚精会神的思考,突然一个苹果砸到他头上,他茅塞顿开,发现了引力。从此引力作为一种基本相互作用力走进了物理学的舞台。
但是物理学家发现,和其它基本相互作用力相比,引力有些很奇怪,首先它非常弱,其次和物理学的另一理论量子力学不相容,处理起来非常困难。所以长期以来物理学家一直非常困惑。现在有物理学家提出,引力不是一种基本相互作用力,而是一种类似橡皮筋的弹力一样的衍生力。
据纽约时报报导,阿姆斯特丹大学理论物理学家埃里克.弗林德教授(Erik Verlinde)提出引力新理论,认为引力不过是物理中热力学定律的必然结果。
弗林德教授这样阐明自己的观点:“对我来说,引力不存在。”这并不是说他不会跌倒,但弗林德博士认为,科学一直在以错误的方式看待引力。引力不是基本相互作用力,而是有一些更基本的规律导致了引力,就像股市规律是一个个投资者行为的集体表现,或者弹力产生于大量原子的力学行为。
理论的核心和热力学中的量度系统无序程度的熵有关。就象人的头发在湿热的环境下会卷曲,因为头发卷曲比伸直有更多的组态,而自然喜欢更多的选择。要想把头发拉直从而消除这些选择,需要力。忘掉弯曲的空间或牛顿引力,我们称之为引力的力量只不过是一种自然倾向---无序最大化的副产品。
他的理论认为引力从本质上是一种熵力,如果一个物体在其他物体周围发生微小移动会改变周围的无序度,就会感受到引力。有趣的是,在这个想法的基础上加上全息理论的一些假设,他可以推导出力学中的牛顿定律。另外他的理论对物理中的惯性质量的本质也有了新的诠释。
弗林德教授的理论在物理学家中激起了热烈的争论。哈佛大学弦论学家安德鲁.斯特罗明格(Andrew Strominger)说“有些人说这不可能是正确的,其他人则认为这是对的,我们已经知道它---它正确而深刻,正确而平凡。”“你不得不承认,”他接着说,“它启发了很多有趣的讨论。这是很有趣的想法,它点到了宇宙中我们最不了解的事情。这就是为什么我喜欢它。”
弗林德教授说在纽约石溪大学访问时,有人跟他说围绕着引力展开的故事就象皇帝的新衣一样。
“我们知道引力不存在已经很长时间了”弗林德博士说,“现在是到了大声喊出来的时候了。”
现代宇宙学的研究基本上是基于现在的引力理论。如果引力真的不存在,那么目前宇宙学对星系,宇宙的形成和演化的认识必然是错误的。现代宇宙理论不能解释的现象太多了,一些物理学家已经试图用新的引力理论解释现代天文学遇到的难题。
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