1. 背景简介
暗能量(Dark Energy),目前被用来解释宇宙的加速膨胀。并且目前的主流看法为:宇宙由23%的暗物质,73%的暗能量,4%的普通物质组成。 天文观察发现,太阳系天体的运动,对牛顿的万有引力有一定的差别。目前认为,地球在加速远离太阳;月球在加速离开地球。这些发现,和宇宙在加速膨胀的结论是定性一致的。 假如太阳系天体运动对万有引力的偏差、宇宙在加速膨胀的观察都是真的,可以用“引力磁”这个新作用来做出一定程度的解释。如同目前认为暗物质有多种成分一样,暗能量也可能是多种作用共同的结果。其中引力磁是暗能量的解释之一。
目前“引力磁”有两种:
(1)是爱因斯坦广义相对论预言的。本文不讨论这种引力磁。
(2)笔者在1981年想到,1997年正式提出的“引力磁”。
2. “引力磁”(笔者提出的)
考虑到宇宙规律的简单统一性,以及目前主流统一场理论研究始终不能把引力很好地和其它三种作用统一起来,这就启发我们提出下述猜想:
质量之间的相互作用,与电荷之间的相互作用是类似的。
即:万有引力对应库仑静电作用力;“质量运动激发‘引力磁’”对应电荷运动产生磁场;进一步,质量加速运动会辐射“引力波”。
这里的“引力磁”、“引力波”,是不依赖广义相对论的;而是在经典物理学框架上直接的补充。广义相对论以及广义相对论的引力磁,不能很好地完成统一场。笔者的“引力磁”可以较方便地实现统一场。塞尔·赫斯(Russel Hulse)和约瑟夫·泰勒(Joseph Taylor)的引力波间接观察,获得1993年的诺贝尔物理学奖。他们发现的引力波,到底是那种引力波(广义相对论的,还是笔者的)?
修改牛顿万有引力的工作,始于十九世纪的韦伯、黎曼等人(参见《中国大百科全书(天文学)》条目“太阳系内的引力定律”)。我们的“引力磁”猜想,是沿着韦伯、黎曼等人思路的新看法。
3. “引力磁”与暗能量
两根平行导线间的磁力是相互吸引的,两个相同性质电荷之间的库仑静电力是相互排斥的。于是可以类比出:
两个同向运动的质量之间的“引力磁”作用是相互排斥的,因为两个质量之间的万有引力是相互吸引的。
太阳的自转方向,与太阳系行星等大多数天体的公转方向是一致的;地球自转方向,与月球的公转方向是一致的。所以它们之间会由于“引力磁”的相互作用而排斥,引起太阳系的膨胀。类似地,银河系自转,也引起银河系的膨胀。这样,采用笔者的引力磁,不仅可以定性解释太阳系天体运动对牛顿万有引力的偏离,还可以解释宇宙的膨胀,较为方便地统一引力和电磁相互作用