万有引力现象是瞬间的还是传递的？

马海飞

（http://blog.sina.com.cn/gfis  2018年2月23日星期五）

万有引力现象是牛顿发现的。牛顿同时发现，万有引力现象是一个瞬间的现象。具体来说就是，在牛顿的万有引力理论中，无论两个天体相距多远，它们之间的引力作用是不需要传递时间的。这表现在牛顿的引力公式中。F=GMm/r²。这种不需要时间的相互作用叫做超距作用。牛顿一生都无法理解万有引力现象中的超距作用。更无法对引力的超距作用作出解释。除了超距作用以外，引力现象的产生原因也是牛顿解释不了的问题。

爱因斯坦为了解决牛顿遗留下来的引力问题，他建立了一个广义相对论。这个理论就是爱因斯坦的引力理论。爱因斯坦用“弯曲时空的几何效应”来解释万有引力现象的产生原因。这个解释今天被科学主流认为是爱因斯坦引力理论超越牛顿理论的一个依据。至于超距作用的问题，爱因斯坦则用引力波对其作出了否定。他认为自然世界里不存在不需要时间的超距作用。爱因斯坦预言肯定存在着一种传递引力的波。即引力波。天体之间的引力作用是通过引力波传递的。因此他得出了引力的传递速度与光速相同的结论。这个结论也被当今的科学主流所接受。而寻找引力波就成了验证爱因斯坦引力理论不可缺少的一个环节。

然而，如果对爱因斯坦的引力理论稍微细心分析一下的话，就会发现他的弯曲时空与引力波之间不自洽。这表现在“是先有弯曲时空还是先有引力波？”的问题上。根据爱因斯坦用重球在平坦的弹性垫子上压出凹陷的例子来解释弯曲时空的做法上可以判断，导致时空弯曲的原因只有一个，那就是天体的巨大质量。与引力波和任何波都没关系。不但如此，只要天体的巨大质量把时空压弯曲了，立刻就可以在弯曲时空范围内产生出万有引力现象。仍旧与引力波无关。即使天体处于完全静止的状态，它周围的时空依然是弯曲的。引力现象依然存在。与天体运动无关。与天体有没有加速度更没有关系。由此可见，引力波在产生引力现象的过程中并不起作用。引力波只有在天体发生运动的情况下才会扰动时空而产生出来。这就是说，引力波肯定是出现在时空弯曲之后。不可能出现在时空弯曲之前。也就是出现在引力现象出现之后，而不是引力现象之前，所以说，引力波并不是产生引力现象的原因。既然如此，引力现象就应该是一个瞬间现象。

以上是根据爱因斯坦的弯曲时空理论推导出来的结果。根据这个结果可以得到与牛顿完全一致的结论。那就是“万有引力现象是一个瞬间现象，没有传递过程”。

这是一个非常重要的结论。从牛顿理论和爱因斯坦理论都得到了这同样的结论，说明这个结论肯定是正确的。接下来需要做的事情就是如何解释超距作用了。

其实，在爱因斯坦的弯曲时空理论中早就对这个作用作出了解释，只不过人们因为带着成见而看不清事实而已。我们可以用现实中的例子来解释万有引力现象为什么是瞬间的，而不需要传递。

试想，一个小天体从天外而来落到了地球表面上的一块平原上砸出了一个巨大的坑。这个坑就相当于爱因斯坦的弯曲时空。这个坑一旦形成就一直存在在那里了。既没有波动也没有移动。假设这个坑的壁是绝对光滑没有任何阻力。那么在这个坑里的任何一个位置上放置一个物体，那个物体就会沿着坑壁落入坑底。而且，该物体运动的加速度完全取决于坑壁的倾斜程度。这个倾斜程度也可以叫做弯曲程度。弯曲程度越大的地方，加速度就越大。弯曲程度越平缓的地方加速度就越小。这种加速度与弯曲程度之间的关系就是爱因斯坦所说的几何效应。不同几何形状产生出来的加速度不同。因为几何形状在任何一个位置上都是固定不变的，因此在任何一个位置上的物体运动加速度都是事先决定好了的。并不是从坑底的那个小天体上传递过来的。所以说，沿着坑壁运动的物体加速度都是本地的几何效应。而不是从外部传递过来的效应。

在万有引力现象中的情况也是如此。相对于任何一个天体而言，它周围的时空弯曲形状（几何特征）都是固定不变的。万有引力现象中的自由落体加速度（又称引力加速度）都是由弯曲时空范围内的本地几何形状特征决定的。而不是受到天体传递来的信息决定的。这就是为什么万有引力现象是瞬间现象的原因。

很明显，在万有引力现象中起着决定性作用的因素是自由落体加速度，而不是物体之间的相互作用。牛顿用超距作用理解万有引力现象的瞬间性，就是因为他是把万有引力现象当成了相互作用的物理现象对待的缘故。也就是用作用力去理解万有引力现象，而不是用加速度去理解这个现象。一旦用作用力去理解，就必定牵扯到相互作用的问题。一旦涉及到相互作用，就必然与力的传递联系到一起。他把万有引力现象中的加速度看成是物体受力后产生出来的。而不知道这个加速度在万有引力现象出现之前实际上就已经决定好了。这就是为什么牛顿无法理解超距作用的原因。实际上万有引力现象根本就不是什么超距作用。万有引力现象的产生过程根本就没有物体之间的相互作用。因此不需要传递力的过程。

另一方面，爱因斯坦用引力波来解释万有引力现象的做法纯属于画蛇添足。从上面的分析可以看出，爱因斯坦的弯曲时空理论不需要引力波就可以很好地解释清楚万有引力现象的产生过程。遗憾的是，爱因斯坦因为对引力现象的本质不清楚，他犯了一个与画蛇足的那个人一模一样的错误。画蛇足的人根据常识认为，如果没有脚的话就不会走路。因此而多此一举地给蛇添上了足。爱因斯坦则根据常识认为，两个相距遥远的天体之间如果没有什么东西传递信息，它们就不可能互相影响对方。因此就多此一举地想出来个引力波。他就没想过，地面上的大坑底部的那个小天体即使不向外传递任何信息，只要有这个坑存在，进入到这个坑里的物体照样也会朝坑底滚过去。既然知道万有引力现象是几何效应产生出来的，引力波肯定就是没有必要的多此一举了。所以说引力波是爱因斯坦画蛇添足的“杰作”。这个杰作给后人带来了无限的烦恼和麻烦。由于后人认为爱因斯坦的理论是正确的，因此就一定要找到引力波。寻找爱因斯坦说的那个传递引力的引力波就像寻找蛇足一样毫无可能。因为它根本就不存在。最后科学家们在无奈之下，只好找出了一个替代的扰动波来移花接木地说找到了爱因斯坦预言的那个引力波。而实际上他们找到的这个引力波根本就不会传递引力。根本就不是爱因斯坦预言的那个引力波。

可以非常肯定地说，万有引力现象是一个瞬间现象。它不存在传递的过程。从牛顿和爱因斯坦的理论都得出了这个结论。

以上解释是为了让那些爱因斯坦理论的支持者按照爱因斯坦的弯曲时空思路也能接受的解释。其实，爱因斯坦的引力理论并不正确。这就是他为什么会画蛇添足的原因。如果他的理论是正确的，他就不会画蛇添足了。

正确的引力理论应该是物质属性场理论。物质属性场理论是一个集牛顿和爱因斯坦理论中合理成分于一体，并从物质属性上解释万有引力现象的全新理论。这个理论认为，物质同时具有实体属性和场属性。实体与场是不可分割的统一体。任何一个物体都同时具有一个实体和一个包围在实体周围的属性场。属性场的形状是球形的。天体也不例外。属性场的分布规律用属性场强度来表示。D=M/4πr²。D是属性场强度，M是天体质量，r是属性场强度所在位置到天体质心的距离。其实爱因斯坦的弯曲时空就是对属性场的片面理解。因为属性场是球形的，因此从局部来说就是弯曲的。爱因斯坦弯曲时空的原则性错误有两点：1）时空与天体之间的关系是相互独立的。2）时空弯曲的原因是天体与时空的相互作用导致的。

实际上爱因斯坦说的时空应该是属性场才对。它与天体之间的关系并非是相互独立的，而是一体的。无论天体走到哪里它的属性场都会随行到那里。而且属性场的球形形状并不是被天体以任何形式弄弯曲的，而它本来就是球形的。球形场距离天体实体越近（也就是r越小）的地方弯曲程度越大。反之弯曲程度越平缓。同时，r越小的地方属性场强度越大。r越大的地方属性场强度越小。而自由落体加速度与属性场强度的关系是：g=G_mD。其中g是自由落体加速度，G_m是统一常数。D是属性场强度。虽然可以说自由落体加速度的大小与属性场的几何形状（弯曲程度）相关，但实际上决定它大小的原因并不是属性场的几何形状，而是属性场的强度。因此，爱因斯坦的那个“万有引力现象是弯曲时空的几何效应”的说法是完全错误的。几何是不可能产生物理效应的。就像代数也不可能产生物理效应一样。所谓几何效应的背后一定是有物理原因的。在万有引力现象中，几何效应背后的原因就是属性场强度与球形场几何形状的对应关系。

由此可见，用属性场理论可以把爱因斯坦理论中合理的部分和不合理的部分都讲清楚。

另一方面，牛顿的引力理论似乎与属性场没什么关系。但实际上只要对他公式中的平方反比定律稍加分析就可以看出它与属性场的关系。牛顿的引力公式是：F=GMm/r²。这个公式可以分解成两个公式：F=mg和g=GM/r²。在后者的等号右面分子分母同时乘以4π就得到了g=4πGM/4πr²=(4πG)(M/4πr²)。由于(4πG)=G_m，(M/4πr²)=D，因此可得：g=G_mD。这与属性场理论中的自由落体加速度与属性场强度的关系完全一样。由此可见。牛顿的引力公式也是对属性场特性的另一种描述形式。

从任何一个方面来看，“万有引力现象是瞬间现象”的结论都是正确的。不过，真正正确的解释应该是这样的：万有引力现象是物质的属性现象。因为物质同时具有实体属性和场属性，因此任何物体都同时带有一个实体和一个属性场。天体也不例外。在天体属性场内的任何一个位点上的属性场强度都是由这个天体的质量和这个点到天体质心的距离决定的。D=M/4πr²。而这个属性场强度D又是该位点上的自由落体加速度的唯一决定因素。g=G_mD。自由落体加速度是属性场内的本地（local）特征。它不是由直接来自天体的信息决定的。因此，自由落体加速度具有本地特征。在万有引力现象中不存在引力或引力波传递的过程。这就是为什么万有引力现象是瞬间现象的原因。

在万有引力现象中处于关键位置的是自由落体加速度，而不是引力或引力波。