地球如何把引力传给月球

傲雪风

月球围绕着地球旋转，它为什么会围绕着地球旋转，现在人们普遍认为月球是受到了地球的万有引力作用才围绕着地球旋转。但是，地球是如何隔着那么远的空间，把引力传给月球的？ 　　

我们用一截绳子拴上一个小铁球，只要用一个适当的速率旋转手臂，铁球就围绕着我们人旋转，只要这根绳子一断，铁球就会飞走，不再围绕我们人继续旋转，通过这个简单的类比，人们相信，地球也一定有一个绳子头之类的东西和月球连到一起的，但是，地球和月球之间显然空空如也，似乎看不到任何绳子之类的东西。 　　

历史上这个问题很多科学家和哲学家困惑不解，他们总认为，只有物体相互“直接接触”才能相互作用。 　　

为了解释这个难点，人们提出了一种假设：整个空间都充满着看不见、摸不着的一种叫以太的物质，想象中的以太与透明冻胶相似。如果你将手指压入冻胶，冻胶的扭曲会传递到它所以的部分，从而压力可传递到一定的距离外嵌在冻胶中的物体上，同样也可以设想地球使它周围的以太扭曲，扭曲作用沿以太蔓延到月球上，将力传给月球。人们提出了这种以太假设还有一个作用，就是来解释光的传媒问题。我们知道，一切波动都是物体振动形式在媒质中的传播。但是，光速该在什么媒质中传播呢？光在空间中的传播显得如此轻易（与声音相比），以至使人们觉得空间好像真是完全空虚的。这样人们提出的以太假设又有另一个作用，以太不仅是传播引力作用的媒质也是传播光波的媒质，现代有很多学者认为：以太在传播引力作用的速率和光速率是一样的，所以认为以太既是引力传播的媒质，也是光波传播的媒质并无奇怪之处。 　　

但是，当人们对以太仔细分析一来，以太假设又难以立足。我们知道，在液体和气体只能传播纵波（也就是物体振动方向和波的传播方向一致的波），在固体中传播的只有横波（也就是物体振动的方向和波传播方向相垂直的波），而光速是横波，这样说来以太应该是固体，而且应该是极高度坚硬的固体，但是，对于速度只有光速几千分之一的恒星来说，他们毫不费力地穿梭于高度坚硬的以太中，在这种情况下，以太又应该如同液体和空气那样很容易被恒星和行星推开。 现代物理学家很少有人再相信以太的存在，主要原因是观察地球相对于以太运动的各种尝试都失败了。 　　

如果光是弥漫整个空间的以太的一种振动，那么光一定以某个速率相对与太运动。地球是在以太中饶太阳运行的设想是合情合理的。那就是说，地球像一只船，有时逆着“以太风”，运行，有时又顺着“以太风”运行。在这种情况下，地球和光在以太中同向运行和反向运行时观察到的光速应该不同，（对于声波也可以观察到类似的效应，在地面上，顺风传播的声波要比逆风传播的声波速度快一些。） 　　

把光顺着和逆着以太风往返一次所花的时间与没有以太风时光往返依次所花的时间相比较，发现预期的时差很小；往返30米只差10负15次方秒，虽然这个时差很小，但人们想到观察适当方法产生的干涉图案可以测出这个时差来。1887年美国科学家阿尔伯特;迈克尔逊和爱德华、莫雷用一种很灵敏的干涉仪甚至能测出在以太理论基础上所预期的时差效应百分之一，但是，实验结果毫不客气是零。不仅这个实验而且以后许多其他类似的实验都没有显示出有以太风的存在。 　　

现代的物理学家既然已经不再相信以太假设，那么，他们是如何看待地球是如何隔着遥远的空间对月球施加引力这个问题的。现代的物理学认为地球和月球之间甚至整个宇宙都充满着一种叫“场”的物质，而且“场”有好几种，地球正是通过一种叫“重力场”的物质把作用力传递到月球上的，并且认为，只要有物体存在，它周围的空间就一定弥漫这种“场”的物质，而且“场”能够对存在于其中的物体施加力的作用。 　　

但是，这个“场”是什么物质呢？它在本质上和我们寻常的物体有什么不同？会不会能够和平常物质相互转化……等等这些问题，现代的物理学家只能说抱歉，他们无法回答。

　　

对于地球如何把引力传给月球这个问题在笔者看来可不是一个一般的问题，这个问题应该讲牵涉到自然界中最本质、最核心的秘密，所以讲它可不是那么容易让人搞清楚的。在这里，让我们把问题的范围缩小一下，我们列出两个答案让人们选择： 　　

A：地球是通过一种特殊的物质把作用力传递给月球的。 　　

B：地球是通过空间把作用力传递给月球的 　　

这两个答案你会认为哪个是正确的呢？ 　　

我相信，现在觉大多数人会选择A的，只有在法拉第时代以前的学者喜欢选择B答案的，在法拉第以前的学者认为引力、电力、磁力都是超距作用（也就是物体相互作用是相隔着空间直接进行）。但在法拉第看来，不经过任何媒介而发生相互作用是不可能的，他认为电荷磁体或电流的周围弥漫着一种物质，它传递电或磁的作用，他称这种物质为电场和磁场。 　　

与其相类似，人们认为地球和月球周围都会弥漫着一种物质，人们称之为“重力场”，地球正是通过它把引力传递给月球的。 　　

在日常生活中，我们用手推车，车子前进，用脚踢球，球向前滚动。如果手和车子之间隔着一小截距离，脚和球隔着一小截距离，无论我们是怎样的使劲，车子和球都纹丝不动，这就使人们造成一种根深蒂固的印象。只有相互直接接触才能相互作用，一旦看到磁铁隔着一定的空间距离能够吸引小铁块就感到疑惑不解。但是，现代物理学家发现以上的直接接触也只是表面现象而已，车子和手之间看似直接接触，但仍然隔着很微小肉眼看不到的小空间距离，手把作用力传递到车子上的、脚把作用力传递到球上的。 　　

认为地球是通过一种特殊物质把作用力传递给月球，这种看法表面看起来使问题简单化，但仔细分析起来，有更多困难令人难以解释。 　　

一、一种特殊的物质和我们寻常碰到的物质有什么不同？寻常碰到的物体都是利用分为原子、分子这些小粒子，这些小粒子之间还间隔着一定量的空间距离。这种特殊的物质和普通的物质一样也是由小到微粒组成，并且微粒之间显然也隔着空间，那么地球把引力传给这些特殊的物质中靠近地球的微小粒子，这些微小粒子又是如何克服微小粒子之间的微小空间障碍把作用力传给另一些微小粒子？我们怎不能再去假定这些微小粒子之间又存在一些另一类特殊的物质来传递作用力吧！ 如果这种特殊“场”物质与我们寻常碰到的物体不一样，它没有类部结构，是连续不断的，它的内部不包括空间。事实上如果确实是这样的话，我们可以由此得出两个结论：第一，对于场这种物质，我们即使将它放大一百亿倍，甚至更大，你也不可能观测到它们任何的内部构造，换言之，你无论如何也不会看到“场”这种物质任何内部特征。 事实上我们知道，一般物质的所有性质都可以追溯到构成物质的微粒之间的作用力。例如：橡胶的弹性是由于它的分子很容易变形，金刚石的坚硬是由于构成金刚石晶体在碳原子按空间点阵的方式被紧紧地束缚在刚性结构上，水的良好流动性，是由于水分子之间做几乎没有摩擦的滑动。但对于“场”来说，它内部没有微粒，更谈不上彼此的作用力，那么，它所表现出的性质（比如它对存在场中的物体施加作用力）是怎么出现的呢？ 　　

二、由于场没有内部构造，物质的分布是连续不断的，这样的话，有场的空间区域必然全部被场这种物质填满。地球上肯定有重力场，我们在地球上做电磁实验，一个问题是：电磁场是如何和重力场相互容让对方的，要知道他们都是填满空间并且内部都毫无空隙，不留一点空间的！地球如果真是通过“场”这种特殊的物质来传递作用力给月球的话，按理分析；应该是地球把引力传给靠地球附近的场物质，场物质再把引力一步一步地传递到月球上。这样的话，月球向着地球这一面以及内部受到的作用力应该有所差异。但现实人们观测不到这种差异。还有一种解释就是“场”这种物质有着惊人的本领，他们能够轻而易举地穿越月球中没一个原子，这表明场物质不会和月球中每个原子发生相互作用，但是，这个场物质又是如何把作用力施加给月球上每个原子的。既然不会发生相互作用，却又能施加作用力，这岂不是太不合逻辑吗？ 　　

三，地球在给月球施加万有引力时，地球是如何把引力发射出去的，月球又是如何接受的？如果引力确实是由“场”物质来传递的，地球上是每个原子都能独立发射还是一部份原子在发射“场”物质。地球中心的原子发射这些“场”物质会不会被表层原子所接受？ 按照万有引力定律。任何两个具有质量，因而一定是每个原子（甚至包括每个电子）都具有独立发射引力的能力，当然也会发射着“场”物质，对于地球和月球中心的原子和表层原子应当相互吸引，这样一来，不光是地球和月球之间在发射“场”物质和接受“场”物质，而且在地球内部，月球的内部的每个原子之间甚至每个电子之间相互发射和接受“场”物质来传递着引力。这样来说，地球和月球的相互作用的情形可就复杂多了。 　　

四，将来人们如果通过某种实验，确实找到月球和地球之间传递引力的一种特殊物质，人们肯定会欢欣鼓舞，这肯定是人类历史上非常重要的科学发现之一。人们此时可以宣布：对于引力场的本质人类已经清楚了——且慢，地球和月球之间的作用力为什么与它们之间的距离平方成反比，与他们之间的质量成正比？物体为什么会有质量，质量到底是什么？既然了解它们本质却不能回答这些问题你能相信和接受这一切吗？ 　　

虽然对地球为什么会隔着那么遥远的空间对月球施加作用力这样的问题人们难以理解，但是引力、质量、时间、空间这些概念一定是紧密地联系在一起的，它们之间一定有一个数学方程式相互联系着的，这一点，觉大多数物理学家都会坚信不疑的。但如果承认地球是通过一种特殊的物质对月球施加作用力的，这就意味着引力和时间、空间、质量未必有什么紧密的关系。 　　

五，现代物理学家告诉人们，物体的直接接触作用只是表面现象，本质上物体的相互作用都是隔着一定的空间进行的。现在如果承认了地球是通过一种特殊的物质把作用力传递到月球上去，那么，现代物理学家又得严肃地告诉人们：物体隔着一定的空间距离相互作用只是表面现象，本质上一切相互作用都是直接接触。这样一来，到底哪一种是现象，哪一种是本质？把人们弄糊涂了，人们要不认为现代的物理学家搞错了，要么就是他们的头脑不清。 　

　

如果我们不相信地球和月亮之间是通过“场”物质相互作用，那就得认为地球和月亮之间是直接通过空间相互作用。后面这句话说起来容易，分析起来可就难了，空间是如何传递月球和地球之间的吸引力的？有没有除了A、B两答案之外的第三种可能性呢？ 　　

现在还有一种抛小球理论，即地球和月球之间抛出或接受一些小球而相互吸引着，仔细地分析起来，这种理论也很重要。 　　

首先，这种小球是否是更小的小球构成？如果是更小的小球构成，它的内部肯定具有空间，那么，这些小球在传递作用力时是如何克服内部空间的？如果不是由更小的小球构成，换言之，它内部不具有空间，那这些小球又是如何轻易地穿越地球和月球中每个原子并且把作用力分摊到每个原子甚至电子上。 　　

还有，地球和月球是如何发射这些小球的，又是如何接受这些小球的，这些问题难以给人满意的解释。 　　

从以上的分析来看，认为地球是通过一种叫“场”的物质把作用力传给月球，实际上和以前的“以太”理论没有什么实质区别。总之，认为地球是通过一种特殊的物质把作用力传递给了月球这种看法人们应当怀疑它的正确性，这实际上是一种很平庸的思想。 　　

如果不相信地球是通过一种特殊的物质把作用力传递给月球，那么余下的唯一答案就是地球是通过空间把作用力传递给月球的。

如果地球和月球之间也许将来会发现一些我们现在还不知道的物质，但是地球决不是通过什么特殊的物质对月球施加吸引力，而只是通过空间把引力传递给月球的。如果一定要保留“场”的概念，那么场的本质只是空间而已，而决非什么特殊的物质。人们应当把目光从地球和月球之间转移到他们之间的空间上，人们应当搞清楚什么叫空间，空间就是这么空空如也吗？它应当有些什么样的物理特征？与空间相联系的还有时间。人们只有分析时间、空间的本质入手，才能搞清楚引力的本质，任何饶过时间、空间的本质问题去解释引力的企图最终都是徒劳的。 　　

解释地球如何把引力传给月球这个问题，需要统一场论，宇宙是由物质点和它周围空间构成的，不存在第三种与之并存的东西，一切物理现象都是物质点在它周围空间相对于我们观测者运动所形成的。这个基本原理彻底否定场和时间是一种特殊物质。 像我们眼前的一棵树、一条河是“物”，树的生长、河水的流动是“事”。宇宙中，物质点和空间是“物”，其余的像时间、位移、质量、电荷、场、能量、速度----都是“事”，是“物”相对于我们观测者运动所表现出的一种性质。 除物质点和空间外，其余一切物理概念，像时间、场、质量、电荷、光速、力、动量、能量、-----都是物质点在空间中运动相对于我们观测者所表现出的一种性质，属于“事”的范围。 在物理概念中，像声音、光、力、---这些物理概念是物质点在空间中运动触及到我们观测者，我们观测者对这些感觉加以分析、概括而形成的。 时间和场有点特殊，时间是我们观测者自己在空间中运动引起的，场是空间本身运动所引起的。 统一场论不用力去解释物质点为什么会运动，而用运动去解释物质点之间为什么会产生力。统一场论认为产生力的根本原因来自于运动。那宇宙中物质点为什么要运动？ 统一场论认为，物理学中的运动状态和几何中的垂直状态是等价的，任何一个处于垂直状态中的质点其位置相对于我们观测者一定要运动，并且不断变化的运动方向和走过的轨迹又可以重新构成一个垂直状态。这个可以叫垂直原理。 不断变化的运动方向一定是曲线运动，圆周运动最多可以作两条相互垂直的切线，而空间是三维的，所以运动一定会在圆形的垂直方向上延伸，合理的看法是质点在空间中以柱状螺旋式运动。实际上宇宙中所有的物体包括空间本身都是以螺旋式在运动。 宇宙中任何一个物质点其周围空间都以螺旋式在绕这个物质点运动，在空间这个螺旋式旋转运动中，旋转的中心是一个点，在我们观测者看来，可以叫重力场，旋转的中心是一条直线，我们可以叫电场，旋转的中心是一个圆（或者曲线）我们可以叫磁场。 统一场论认为，地球周围产生的重力场的本质就是地球周围逆时针旋转的空间，从这个看法出发，可以解释以上所提到的所有矛盾。

原文地址：今日头条