如何让普通人理解物理学中「场」的本质？

——举个例子，引力场，我只能粗浅地说明一下子我的理解。

虽然我是物理的爱好者，但是，这只能算是比较业余的回答。

如果有别人看到，希望能够不吝指正。

就我的理解而言，引力是不存在的。

也就是说——引力不是一种所谓的力，它的本质是惯性。

在一个“平直的空间”当中，两点之间最短为一条直线，根据牛顿定律，一个匀速运动的物体，会始终保持直线运动的状态，

换言之，物体从一个地方到另外一个地方，会自然而然地以最短的路径移动。

想象一下子，你推动一个物体，产生力F，它的方向为A1，那么，在“平直的空间”当中，它必然沿着最短的路径，直线移动，那么，在没有其他外力的作用下，它就会保持匀速直线运动状态。

问题是，在真实的宇宙当中，两点之间最短的不是“直线”。

欧式几何是平直的空间，也就是我们人类想象当中的世界。

它有五个公设。

一、由任意一点到任意一点可作直线。

二：一条有限直线可以继续延长。

三： 以任意点为心及任意的距离可以画圆。

四：凡直角都相等。

五：同一平面内一条直线和另外两条直线相交，若在某一侧的两个内角的和小于两直角，则这两直线经无限延长后在这一侧相交。

第五条是平行线定理——问题是，它是无法被证明的。
假设：我们将第五条定理写成：
过直线外一点，有两条甚至无数条直线可以和这条直线平行。
或者：过直线外一点，没有任何直线可以和这条直线平行。
都可以推导出一个非常严谨的数学体系。
这其实是类似于球面几何，因为在三维的层面上，纸张被弯曲了，所以，在二维的角度看来，没有任何办法可以证明，存在仅存在两条平行线。随着纸张的弯曲，可以出现无数条平行线，或者根本不存在平行线。
而从三维的角度来看，既然是一个球面，所谓的直线，本质上就是曲线。二维的纸张生物，是没有办法察觉到这一点的。
换句话来说，欧氏几何学，并不是对真实世界非常非常客观的反映。
它假设的，是一个平直的空间。

回到现实世界，你推动一个物体，产生力F，它的方向为A1，在真实的世界里面，它会受到所谓的“引力"的影响，作”抛物线“运动。

参考平直的空间的情况。
这种”抛物线“运动，本质上是因为空间当中最短的两点不再是直线，而是类似于抛物线这样的曲线。那么，既然物体要做所谓的“匀速直线运动”（我认为，用最短路径运动可以更加贴切地描绘这类运动的本质），它就会沿着路径最短的方向移动。

当你觉得：我擦，这东西会掉在地上，它呈曲线运动，这可不行，我要让它走直线！
那么，以人类的角度观察到的所谓直线，本质上是曲线。
那么，我们知道，要让一个物体走曲线，那就要克服惯性。因为，匀速直线运动是不需要外力作用的（在真实的空间当中，真正的匀速直线运动，其实就是自由落体。当然，我们会认为这是一个抛物线运动，或者是一个加速运动。）

而曲线运动，必然需要有一个合外力，这个合外力不能和物体的移动方向一致。
所以，在真实的空间中，要保持直线，就要提供一个额外的合外力来对抗“不存在的引力”。引力是不存在的，产生引力的，是物体自身的惯性。

=============下面一个问题，为什么会产生空间扭曲？
这其实是相对论当中的范畴。
我的粗浅理解是这样的。

在宇宙当中，我们观察到，光速是一定的。
这个光速，是在任何参照系下都保持一致，不可能存在快于光速的物体。

当然，可能很多人会有这样的疑问。
我在地球上，向着北极方向，发射一枚速度为80%光速的火箭A。
然后我在南极方向，发射一枚速度为80%光速的火箭。
问：他们之间的速度是多少？

很显然：光速在第三者的角度，似乎是可以超过这个数字的。
从地球的角度来看。
火箭A以80%的光速从北极方向远离地球。
火箭B以80%的光速从南极方向远离地球。
那么，很显而易见，它们的距离增加的速度，是1.6倍光速。（请忽略地球公转和自转的本质，理解其中内涵就够了）

问题是——简单的加减法，是地球上逗比人类的想法。
事实上，从火箭A观测火箭B，火箭B仍然不会超过光速（具体速度是多少，请物理大能指教），反过来，火箭B观测火箭A，火箭A仍然不会超过光速。
你对于这两个火箭的加减法运算，只是你自己坐在地球上算出来的，实际上根本没有意义。

其原因是：
距离永远是相对的。
时间也是相对。
当光速不变的时候，事实上，意味着路程和时间就在发生变化。
V=S/T，当S在相对性的概念当中变短，T变长的时候，两只火箭的速度就被强行拖慢了。

而能量、质量，本质上也是依赖类似于速度，体积，距离之类的换算。
很显然，你速度越快，物体获得的能量也就越大。

所以，可以这么理解，大质量的物体。
和高速往一个方向发射的物体。
本质是一致的。

因为光速不变的定理，空间会因为一个高速飞行的物体而发生歪曲，同理，一个很大质量的物体，也在歪曲它周围的空间。


这就是引力场的真相。
简单来说：
1、因为光速不变定理，速度快的物体，会产生尺慢钟缩效应，这种效应，用通俗的话来解释，就是空间和时间的扭曲。
2、速度快的物体可以被认为具备更高的能量，因为能量和质量的本质是一致的。所以，高质量的物体，它和速度极快的物体会产生一模一样的效应（即空间扭曲）
3、在被弯曲的空间当中，任何被人类认为是直线的行为，本质上其路径不是最短的，所以，需要做曲线运动。曲线运动需要一个和方向不一致的加速度，这意味着，你需要花费一个F去对抗无形的“重力”。
4、虽然重力不存在，但是，你要做曲线运动所需的力是真实不虚的。

因此，人类利用需要改变方向的力计算出一个所谓的“重力”
这个重力实际上不存在，但是，它围绕着所有大质量的物体。
假设不存在的重力存在的理论，可以解释很多问题。
事实上，人类根本无法分辨这是因为空间的歪曲，还是真的有一股力指向地球的中心。

所以，场出现了。
这就是我所理解的引力场理论——电磁场理论可能需要用量子力学解释。
但是——我没怎么看明白量子力学。
我只能猜测，其他的基本力是某个类似于引力场的机制产生的力。
它和现有的某些东西无法分辨。
所以，人类用“基本力”来解释，事实上，根本不存在所谓的电磁场，它和引力场一样是无形的。是某个机制必然产生的结果。

希望真正懂物理的人能够指正我的理论。
另外，我有些词不达意，所以，很多物理学的名词，被用来表达了和它的定义完全不相干的内容。
希望不会干扰你的阅读。
谢谢。

发布于 2015-08-26