万有引力超距作用的真相是什么？

马海飞

（http://blog.sina.com.cn/gfis 2019年3月18日）

牛顿发现万有引力现象之后遇到的一个最让他头疼的问题就是超距作用。在牛顿发表万有引力的几乎当时就有人问他：如果地球和月球之间有万有引力存在的话，万有引力是怎样在这两个相距遥远的天体之间产生作用的？牛顿回答不上来。

根据牛顿的引力理论，万有引力不仅能在两个相距遥远的天体之间产生相互吸引的作用力，而且无论距离多远这个作用力都是瞬间的，不需要任何传递的时间。这是怎么做到的？这让万有引力问题蒙上了又一个无法解释的阴影。直到今天物理学主流仍然也无法依靠牛顿的引力理论对这种瞬间的超距作用给出合理的解释。无可奈何，物理学家现在采用了实用主义加诡辩的方法。在用牛顿理论解释不通的时候就求助于爱因斯坦的理论。在爱因斯坦的理论难以用于实践的时候就使用牛顿的理论。例如用牛顿的理论计算卫星发射轨道，用爱因斯坦的理论回答牛顿理论回答不了的理论问题。两不耽误。但这种做法科学吗？肯定不。因为牛顿理论与爱因斯坦理论互不相容。甚至在时间和空间是绝对的还是相对的这种基本世界观的问题上二者都不相同。这种诡辩的做法说明牛顿和爱因斯坦的理论都不可能是对的。但也说明这两个理论中都有合理的地方。

牛顿的引力理论核心是万有引力。他认为万有引力现象是在两个物体之间存在的万有引力作用下产生出来的。而爱因斯坦的引力理论核心是弯曲时空。在爱因斯坦的引力理论中不需要引力。所以，没人能像使用牛顿引力理论那样用爱因斯坦的引力理论计算出两个物体之间的引力是多大。尽管如此，牛顿和爱因斯坦的引力理论依然是当今两个同时存在的引力理论。它们为什么能同时存在呢？关键的原因在哪里？根据我的研究发现，牛顿和爱因斯坦这两个引力理论能同时存在的关键性原因就是它们的引力场。虽然在牛顿的引力理论中没有弯曲时空，但有一个引力场。虽然在爱因斯坦的引力理论中没有万有引力，但也有一个引力场。尽管牛顿引力理论中的引力场与爱因斯坦引力理论中的引力场在本质上是不同的，但二者都有引力场这个事实就可以成为我们找出这两个理论合理性的线索。

我们可以这样来思考和分析这个问题：牛顿的引力理论离不开引力场，爱因斯坦的引力理论也离不开引力场，而这两个引力场在本质上却是不一样的。这就说明场的存在是肯定的，但牛顿和爱因斯坦谁对场的描述是正确的则是下一个要探索的问题。可是，如果牛顿的引力场是正确的，它就应该能解释清楚瞬间的超距作用是怎么一回事。遗憾的是用牛顿理论的引力场解释不清。这就说明牛顿的引力场肯定是错的。另一方面，如果爱因斯坦的引力场是正确的，人们就应该能用爱因斯坦的引力场简单地计算出两个物体之间的重力大小。也就是那个在理想状态下用天平称出来的物体重量。同时也能解释清楚构成引力场的弯曲时空的物质基础是什么。遗憾的是，用爱因斯坦理论的引力场根本无法像牛顿那样简单计算出重量（重力）的大小。就连牛顿引力公式中计算出来的那个可以用仪器测量出来的力的本质是什么都解释不了。更解释不清弯曲时空的本质是什么。这就是说，爱因斯坦的引力场肯定也是错的。根据这样的逻辑分析，得到的结论就是：1）在万有引力现象中一定存在着一个场。也就是说，万有引力现象肯定是一个与场有关的自然现象。2）牛顿和爱因斯坦各自描述的那两个引力场肯定都是错的。3）自然世界里一定存在着一个既与牛顿的引力场不同又与爱因斯坦的引力场不同的场。找出这个场才是解决万有引力所有问题的关键。

接下来让我们分别看看牛顿的引力场与爱因斯坦的引力场都是什么样的场。看看它们有什么异同之处。

1、无论是牛顿的引力场还是爱因斯坦的引力场都是在为了解释万有引力现象中的问题时想象出来的。并不是从自然世界中发现的。

2、因为牛顿的引力理论是以引力为核心建立起来的，因此他认为万有引力现象是由万有引力产生出来的。根据这个理论，后人就根据磁力现象中的磁场（力场）想象出了一个由引力形成的引力场。这样的力场都是由力线构成的。因此牛顿的引力场理所当然就是由引力线构成的。引力线从物体内部向外各向同性辐射出来。例如地球从地心向外的所有方向辐射引力线。这些引力线构成了地球的引力场。当其他物体例如苹果存在于这个引力场中的时候，地球的引力线就会作用在苹果上把它向地心方向吸引。导致苹果受力后加速落向地面。这就是自由落体运动现象。如果把苹果放在一个秤盘上，秤的指针就会显示出一个重量。在没有空气等影响的理想环境下，秤上显示出来的重量就是地心对苹果施加的引力的大小。也就是用牛顿的引力公式所计算出来的那个力的大小。人们看到的自由落体运动以及用秤称量重量的现象都是万有引力现象。

从表面上看，用牛顿的引力场可以很好地解释万有引力现象。学校的老师也正是用这样的解释让刚开始接触到万有引力问题的学生理解万有引力现象是怎样形成的。

但是，牛顿的引力场是一个经不起推敲的说法。力只有在两个物体之间存在相互作用的过程中才会产生出来。一个孤立的地球在没有相互作用对象存在的时候就能在它的周围产生力线，这是不可能的事情。没有力的存在就不可能有力线存在。没有相互作用的过程就不可能有力存在。所以，一个孤立的地球是不可能自己产生出力线的。没有力线当然也就不可能有引力场存在。所以，可以肯定地说，牛顿引力理论中的那个引力场绝对不是由引力线构成的。那它又是一个什么样的场呢？

虽然牛顿的引力场经不起推敲，但它在数学运算等应用上非常实用。这又说明了什么呢？这就要从数学上来分析了。牛顿引力场的物理作用是靠引力场强度来表示的。引力场强度的计算公式是：E=GM/r²。其实这个公式与引力加速度（也就是“自由落体加速度”）的计算公式g=GM/r²是同一回事。只不过是把字母g换成了E而已。用加速度来表示引力场强度是一个非常不合逻辑的现象。如果引力场是由引力构成的，引力场的强度应该用力的大小来表示才对。不应该用加速度来表示。用加速度来表示这个场的强度的事实说明，这个场实际上并不是引力场，而是一个加速度场。也就是说，在这个场里的每一点上都存在一个固定的加速度。这个加速度的具体数值就是用g=GM/r²计算出来的那个值。

分析到这里，悟性好的读者肯定会发现一个非常重要和前所不知的新现象。那就是在万有引力现象中，加速度g出现在牛顿说的那个万有引力F之前。解释瞬间超距作用的关键就在这个先后关系上。先有加速度g后有力F。在这种情况下瞬间的超距作用问题就不存在了。

试想，在地球周围自始至终都存在着一个包围着地球的球形场。在这个场里的每一个点上都自始至终存在着符合g=GM/r²这个公式计算出来的朝向地心的加速度。无论什么物体，苹果也好羽毛也好或者月球也好，只要是在地球周围的这个场里，它立刻就会按照所在地的加速度向地心运动，不需要传递时间，也不需要相互作用力。因此这个现象是瞬间的，并与超距作用无关。

由此可见，牛顿引力理论中的那个引力场的概念是错的。应该改成加速度场才对。在万有引力现象中应该是先有加速度，后有力。加速度是导致万有引力现象产生的原因。力在万有引力现象中的作用并不重要。甚至在没有力存在的情况下依然可以出现万有引力现象。例如自由落体运动就是在没有力存在的情况下出现的万有引力现象。用牛顿引力公式计算出来的那个力只不过是一个阻止自由落体运动，抵消自由落体加速度的相互作用而已。所以，用牛顿万有引力定律公式计算出来的力根本就不具备相互吸引作用的能力。牛顿说的那个相互吸引的万有引力实际上并不真实存在。

3、下面再来看看爱因斯坦的引力场。爱因斯坦的引力场不是由引力线构成的，因此与引力无关。爱因斯坦的引力场是由弯曲时空形成的。爱因斯坦认为天体的巨大质量能把它周围的时空“压”成弯曲形状。弯曲时空的这种几何形状导致天体周围的其他小物体朝向天体运动。这就是为什么在爱因斯坦的理论中不需要万有引力的原因。也是能解释超距作用的原因。但是，爱因斯坦的理论并不能解释万有引力现象的瞬间性问题。为了让万有引力现象的瞬间性不再是问题，爱因斯坦想出了个引力波理论来否定万有引力现象是瞬间的。他认为，万有引力现象在两个物体之间的产生过程是通过引力波实现的。而引力波的传递是需要时间的。他认为引力波的传递速度与光速相同。但爱因斯坦的所有想象都是空想，毫无科学依据。

首先，爱因斯坦的引力波传递引力现象的说法与弯曲时空理论自相矛盾。弯曲时空是由天体的巨大质量引导弯曲的。这就是说，只要天体存在，它周围就自始至终存在着一个弯曲的时空。根本就没有引力波的事。这就好像天外飞来一块巨大的陨石砸在地面上形成了一个坑。一旦形成，那个坑就一直在哪里。虽然陨石在坑的中心，但这个坑并不是陨石用它发射出来的波临时形成的。

也就是说，弯曲时空的存在状态是一个静态现象。并不是靠天体辐射出来的波形成和维持的。太阳并不会向地球辐射引力波。所以，引力波在万有引力理论中纯粹属于蛇足。仅仅是出自爱因斯坦个人的主观愿望，为了让万有引力现象不是瞬间现象而杜撰出来的。事实是爱因斯坦改变不了自然。无论爱因斯坦怎么说，万有引力现象仍然还是一个瞬间现象。就连爱因斯坦的弯曲时空也证明这个现象是瞬间现象。

爱因斯坦的弯曲时空给人带来一个误导，它让人们误以为弯曲时空的性质就像一个大坑一样。其实，正确的做法应该是把弯曲时空描述成一个包围在天体周围的球，而不是坑。这样就很容易理解，由这样的球形弯曲时空形成的所谓引力场当然也就是一个球形的引力场。在这个球形引力场里的任何一个点都存在朝向天体质心方向运动的趋势。这个趋势就是自由落体加速度。所以说，爱因斯坦所说的引力场从本质上来说也是一个加速度场，而不是像爱因斯坦描述的那种由凹陷的弯曲时空形成的引力场。

经过以上分析讨论之后就可以看出来，牛顿的引力线引力场是错的，爱因斯坦的弯曲时空引力场也是错的。正确的场不是引力场而是加速度场。只有把加速度作为万有引力现象的核心才能正确理解万有引力现象。只要把自由落体加速度的来源搞清楚了，万有引力的所有问题就全都解决了。

寻找自由落体加速度起源的方法很简单。只要知道统一常数Gm=g/D所反映的自然规律就可以了。这个自然规律就是：在加速度场内的任何一点上的自由落体加速度g与该点上的物质自然属性场强度D的比值Gm永远都不变。从这个自然规律中就可以知道，自由落体加速度g来自物质的属性场强度D。由于物质的属性场是物质自身与生俱来就带有的自然属性，因此，归根结底，自由落体加速度是由物质的自然属性决定的。所以，自由落体运动不是力学现象，而是物质的自然属性现象。自由落体加速度不是物体在受力过程中产生出来的。而是由物质的属性场产生出来的。

到此为止，关于万有引力的全部问题都解决了。牛顿遗留下来的那个让他一生都不得安宁的超距作用问题也不再是问题了。关于万有引力问题的研究终于可以画上句号了。