为什么“万有引力现象”是万有的？

马海飞

（http://blog.sina.com.cn/gfis 2015年8月4日）

有关万有引力的问题是自然科学有史以来最重要的一个问题。无论是地上的还是天上的许多自然现象都与万有引力现象有关。例如，时间、空间、物质、能量、质量、运动、光、电以及宇宙的构成和运行规律等等都与万有引力现象有着内在的联系。不仅如此，万有引力现象还涉及到很多基本的哲学问题。例如，宇宙是自然形成的还是由神根据他的设计创造的？宇宙的第一动力是自然产生出来的还是来自上帝的？因此，研究万有引力现象对理解自然宇宙和理解人的世界观都具有非常重要的意义。

一、什么是万有引力现象？

“万有引力现象”指的就是：在任意两个物体之间都存在着的那个“从外观上看”显示出相互吸引的物理现象。在数学上，对这个现象的计算结果符合牛顿的万有引力计算公式：F=GMm/r²。

尽管如此，这里必须要澄清的一件事情就是：“万有引力现象”这个名词是一个整体名词。就像“日出日落现象”就是一个所有人都能理解的那个特定自然现象一样。从物理学上讲，在“日出日落现象”中并不存在真实的（日）“出”和（日）“落”的运动过程。“万有引力现象”同样也是一个特定的自然现象。不可把“万有引力现象”理解成是“由万有引力拉动而产生出来的现象”。如果这样理解的话就很容易对这个现象产生误解，并将导致我们下一步无法正确理解万有引力现象的本质到底是什么。因此，读者一定要把“万有引力现象”作为一个类似“日出日落现象”的独立名词来理解。“万有引力现象”所代表的就是诸如“自由落体运动现象”和“天体之间存在的相互作用等现象”就可以了。

记住：“现象”都是人类从外观上看到的表面影像，它的本质并不一定就是人们所想象的那个样子。“现象”很有可能会是“假象”。而根据假象作判断所得到的结论一定是错的。所有的“现象”都有可能是假象，“万有引力现象”也不例外。

二、“万有引力现象”的发现过程。

众所周知，“万有引力现象”是牛顿发现的。实际上在牛顿发现万有引力现象之前，人们早就看到了地球表面上存在着的“重力现象”（gravity）。自由落体运动就是一种最典型的重力现象。在牛顿出生之前，伽利略就已经对自由落体运动有过深入的研究。其实那时的人们就已经用“引力”来解释“重力现象”了。认为自由落体运动是地球对下落物体的吸引所导致的。就像磁铁吸引铁钉一样。只不过，那时还从来没有人想到过，“苹果落地”这种出现在地球表面的落体运动会与天上的天体相互围绕的运转之间有什么内在的关系。然而，这个关系却被伟大的牛顿发现了。他发现月亮围绕地球转却不掉下来也不会飞走，行星围绕太阳转既不会掉到太阳上去也不会飞走。这些天体现象与地球表面的“重力现象”之间存在着本质上的联系。也就是说，牛顿发现：地球表面看到的重力现象也存在于天体之间。牛顿认为这个现象是宇宙中的一个普遍现象，是物体之间万有的现象。因此后人根据牛顿的理论就把它叫做了“万有重力（现象）”（Universal gravitation）。

其实，英文的gravitation是重力（现象）的意思。但因为牛顿的理论把“重力”（gravity）的本质理解为“吸引”（attraction），结果就赋予了gravitation这个“重力现象”以相互“吸引”的意思。于是，我们的前人在从英文翻译成中文的过程中就把universal gravitation翻译成“万有引力”了。这样一来就把本来英文中具有“重力”（gravitation）原意的那一部分全都失掉了。完全用吸引（attraction）的意思取代了“重力”（gravitation）的意思。Universal gravitation就变成了“万有引力现象”。其实在笔者看来，把universal gravitation翻译成“万有重力（现象）”比“万有引力（现象）”更符合实际。中文的“万有引力”这个物理学名词应该立刻停止使用才对。因为gravitation这个现象与引吸引（attraction）没有任何关系。牛顿把重力（gravity）的本质理解成引力实际上是错的。关于这一点本文后面将做出说明。

三、为什么要研究“万有引力现象”？

万有引力现象不是一个简单的物理现象，可以说它是物理学理论研究中最基本和最重要的一个自然现象。而且可以毫不夸张地说：物质宇宙中的所有现象的最终源头就是万有引力现象。万有引力现象是宇宙能量的最原始来源，是宇宙物质运动的起因，是“力”的现象的最早原因。所以，对认识和理解自然世界来说，对万有引力现象的研究具有决定性的重大意义。只有把万有引力现象认识透了，人类才有可能认清宇宙的全貌。这就是为什么要研究万有引力现象的原因所在。

四、牛顿对万有引力现象的理解错在什么地方？

“万有引力现象”虽然是由牛顿发现，但他对万有引力现象的理解却并不完全正确。他把“万有引力现象”看做是一个“万有”的“引力”现象。也就是说，牛顿认为“万有引力现象”的本质是“相互吸引”的物理现象。就牛顿的观点而言，说这个现象是“万有”的，这一点都没错，但把这个现象说成是“物体之间相互吸引”的现象就大错特错了。由于在万有引力现象中并不存在“相互吸引”这个物理过程，而牛顿却把它描述成是相互吸引的过程。于是，牛顿的这个错误观念就一直误导着后人用“引力”的思路去研究万有引力现象，结果研究了数百年都得不到正确的结果。

为什么牛顿会犯这种错误呢？其实原因很简单：“现象”毕竟都是表面的东西。“现象”本身并没有说明任何背后的机制是什么。因此，人对现象的解答往往都是主观的。而很多现象都是假象。其实“万有引力现象”就是一个“假的引力现象”。它从表面看上去很像是一个相互吸引的现象，而实际上在这个现象中根本就不存在“相互吸引”这个过程和“引力”这个东西。把“万有引力现象”说成是“由物体之间的相互吸引而产生出来的现象”完全是一种单凭表面现象而做出的主观臆断。是一个从假象中得出的结论。这种做法与亚里士多德把“日出日落现象”（实际上这也是一个假象）说成是“由太阳围绕地球转产生出来的现象”的做法如出一辙。牛顿的这个错误一直没有被认识到的主要原因之一因为假象不容易被识破。要知道，在牛顿之前人们早就用引力来解释重力现象了。牛顿只不过是接受了前人的这种解释而已。当所有的人在假象面前都犯同样错误的时候，那个假象就欺骗了所有的人。牛顿虽然伟大，但在当时的环境下也难以识破那个假象。所有，他承传了前人的引力观。在这个基础上发展了万有引力理论。这就使得人们难以看出牛顿在引力这个假象上所犯的错误。此外，更重要的原因是牛顿的这个错误被牛顿引力公式的正确性给掩盖住了。人们一直存在着这样一个错误的观念：只要用牛顿的引力公式计算出来的结果是对的，这就证明他的引力理论肯定是对的。而实际上，数学公式与科学理论之间并不存在这种必然的关系。就像用数学公式可以计算出：半个鸡蛋可以孵化出半个小鸡，而现实却根本就不可能有那种事出现的道理是一样。

数学公式的正确性并不能证明一个科学理论也是正确的。不过，反过来数学公式是可以证明错误的科学理论是不正确的。也就是说：数学上正确的理论不一定都是正确的理论，但数学上不正确的理论肯定都是错误的理论。牛顿错就错在把万有引力现象说成是物体之间相互吸引的现象这个结论上。而犯错的原因就是他错把“万有引力”这个假象当成了真实的客观存在对待。

五、“万有引力现象”具有什么样的特征？

万有引力现象是一个非常特殊的自然现象。它在以下几个方面与所有的其他自然现象都不同：

1、只要是有质量的物质都会出现万有引力现象。所以它是万有的。

2、在万有引力现象中，物体的运动方向是不可改变的。而且只有一个运动方向。在这一点上，万有引力现象与电磁现象明显不同。电磁现象有两个极。只要改变两个极的方向就可以改变电磁物体的运动方向。

3、在万有引力现象中，物体的运动速度（自由落体加速度）是不受控制的。人无法用任何手段去改变自由落体加速度（也就是所谓的“引力加速度”）。而在电磁现象中，只要通过能量的增减就可以改变系统中的电磁物体运动速度。

4、万有引力现象是不可屏蔽的，也不可抵消。在电磁现象中，两极之间的“引力”可以被屏蔽掉。正负电荷可以相互抵消。最终可以让一个本来具有电磁现象的系统在整体上表现为中性。这样，两个电磁中性的物体之间就失去了电磁现象。而在万有引力现象中永远也无法实现这一点。

5、万有引力现象与物体内部结构无关。无论物体内部的结构如何，物体都会表现出万有引力现象。而且，无论什么结构的物体都符合同一个数学计算公式。而在电磁现象中，物体的内部结构直接影响着电磁现象。因此，电磁现象与物质内部结构有关。不同结构的物质所表现出来的电磁现象不同。不能用一个公式计算所有物体之间的电磁关系。

6、在万有引力现象中，物体的（自由落体）运动不消耗任何能量。月球围绕地球转随时都改变着运动方向，但因为不消耗任何能量，所以可以“永动”下去。除万有引力现象中的运动以外的所有其他实际存在的运动形式都是消耗能量的运动，因此是不可能永动的。

7、万有引力现象的产生是不需要附加条件的。产生万有引力现象的前提就是：只要有两个物体同时存在，这个现象就存在。不再需要任何附加条件。除此之外，所有其他任何形式的自然现象都是有附加条件的。

六、为什么人们一直没能完全理解万有引力现象？

按照牛顿的引力理论，“万有引力现象”的本质就是“物体之间的相互吸引”。这就是说：任何一个物体都可以从其内部向外发射引力。这个引力施加到它的作用对象上就有了万有引力现象的出现。

牛顿的这个理论导致了很多问题的出现。例如：

1、两个相距遥远的天体之间是通过什么方式相互作用的？

2、为什么引力无法被屏蔽掉？

3、为什么万有引力与距离的平方成反比？

4、在引力计算公式中，引力常数的物理意义是什么？

5、引力的起源是什么？

6、“万有引力”与牛顿运动定律中的“力”相互矛盾。运动定律中的“力”只出现在物体的相互作用过程中。而“万有引力”则是发自物体内部。在相互作用这个过程出现之前就已经存在了。因此，万有引力不需要相互作用就可以存在。在不符合力的定义。

人们在牛顿之后的这三百多年之间一直试图解决这些问题，但几乎都失败了。至今也几乎没人能完全理解万有引力现象到底是怎么一回事。

有些人说：爱因斯坦的理论已经解决了这个问题。其实并非如此。爱因斯坦用弯曲时空的概念来解释万有引力现象的同时又产生出了比上述问题更难以解决的问题。那就是“弯曲时空”到底是什么？“弯曲时空”与“万有引力”相比是一个更加神秘的东西。不仅如此，爱因斯坦认为弯曲时空是由大质量物体把时空压弯曲的，那就出现了这样的问题：地球对它周围时空的压迫方向是朝哪里的？时空到底应该是由东向西弯曲还是由北向南弯曲呢？实际上，爱因斯坦是用了一个更神秘复杂的理论去取代一个原本还不那么复杂的理论。结果把问题搞得更复杂了。人们对万有引力现象越发无法理解了。为什么会这样呢？

笔者认为，对万有引力现象的理解还是应该忽略爱因斯坦的理论回到牛顿的时代才会更简单。人们对万有引力现象无法理解的根本原因是因为牛顿把这个现象说成是“引力”造成的。只要按照“引力”的思路去认识和理解“万有引力现象”的话，结果就一定是今天这个样子：肯定是无法清楚理解“万有引力现象”。所以，要想正确认识万有引力现象，就必须要从引力的观念中走出来。

七、万有引力现象为什么是万有的？

从上述列出的万有引力现象的特征就可以看出，它是物质与生俱来的“天性”现象。很明显它是一个物质内在属性的现象。只有属性现象才有可能是万有的和无条件的。因此，对万有引力现象的理解关键就在物质的基本属性上。只要对物质的基本属性有所理解，万有引力现象也就不难理解了。

其实，在牛顿发现万有引力现象不久就有人看出：万有引力现象很可能是物质的属性现象。可是，这个观点却被牛顿给否定了。因为牛顿自始至终都是用引力的观念来看待万有引力现象，因此他才会对“万有引力现象是一个物质属性现象”的观点做出否定。这是他在万有引力现象问题上所犯的另一个错误。

那么物质的基本属性到底是什么呢？关于这个问题的答案可以从本人博客的置顶文章，《“统一物质物理学”—— 一个全新的科学理论体系》中找到答案。

简单地说就是：物质的基本属性包括了实体属性和场属性。也就是说，物质具有“实体”和“场”这两个基本属性。任何一个物体都同时具有实体和场。不仅如此，这两个基本属性之间内在的不对称性必定表现为物体外在的运动形式。当两个物体同存在的情况下，两个物体之间的实体属性与场属性之间相互不对称，因此就会出现自由落体运动现象。这就是我们所说的“万有引力现象”。自由落体加速度是由下落物体所在属性场的强度决定的。用数学公式表达就是g＝G_mD。从物质基本属性上，所有关于万有引力现象的问题全部都可以得到完美的解答。例如，两个相距遥远的天体之间是通过属性场的相互作用实现的。由于牛顿引力公式中的“引力加速度”出现在“引力”之前，当然那个所谓的“引力”就不可屏蔽。也就是说，牛顿的引力理论把加速度与力之间的因果关系给颠倒了。只有清楚地认识到：自由落体加速度出现在重力之前，才有可能正确理解万有引力现象。

对其他相关问题的解释在此不再一一赘述。请读者自行参考本博客的相关文章。

八、结语

为什么万有引力现象是万有的？答案就是：因为万有引力现象是物质的属性现象。物质具有实体属性和场属性这两个基本属性。当两个物体同时存在时，物体1的属性场与物体2的实体（质心）之间处于不对称状态，物体2的场与物体1的实体之间也处于不对称状态。这种不对称状态导致了万有引力现象的产生。由于所有的物体都具有相同的基本属性，而且基本属性是物体与生俱来就带有的，因此，万有引力现象必定是万有的和最基本的物理现象。除了由物质基本属性所决定的现象之外的任何其他现象都不可能是万有的。

在“万有引力现象”中并不存在牛顿描述的那种“物体之间的相互吸引作用”。爱因斯坦描述的“弯曲时空”实际上也就是物质的属性场。因为属性场是球形的，因此也可以说它是弯曲的。不过它不是被大质量压弯的，而是物体本身与生俱来就带有的球形（弯曲）形状。所以，按照牛顿的“引力”思路或按照爱因斯坦的“时空弯曲”思路去研究万有引力现象的话是永远也不会有出路的。

到此为止，可以说：有关万有引力现象的所有问题都已经得到解决了。接下来要做的事情就是转变观念了。就像当年从地心说向日心说观念的转变一样。这可能是一个漫长的过程。