引力的本质是时空弯曲，为何引力没有被时空弯曲彻底取代？

发布者：浪迹天涯 2023-7-5 17:42

实际上这种问题牵扯到科学的特点。科学是非常严谨的学科，一开始都是纯理论分析，甚至只有复杂的数学公式，很难在现实中得到应用。

但科学终究是要服务于人类的，如何服务人类呢？科学理论公式并不能当饭吃，所以科学也必须讲实用性，没有实用性的科学实际上是没有任何意义的。

说白了，不管是什么样的科学理论，只要能更好地服务于我们人类，在现实中能更好地凸显它的价值，就是一个好理论。

通俗来讲就是：不管黑猫白猫，抓着老鼠就是好猫。而引力与时空弯曲的关系就像是黑猫与白猫之间的关系。

根据爱因斯坦的广义相对论，引力的本质确实是时空弯曲，说白了，引力其实是不存在的，它只是时空弯曲的表象罢了。如此说来，一个本来就不存在的理论本应该早就抛弃，为什么直到今天人类还在使用引力相关概念呢？甚至如今统治我们世界的仍旧是牛顿的引力理论，而不是相对论！

为什么会这样？

简单说，因为牛顿的引力理论更具有实用性，能更好地指导我们的日常生活，而相对来讲，爱因斯坦广义相对论体系下的引力场方程就显得更加繁琐，晦涩难懂，实用性就会相对很差。

不否认，牛顿的万有引力定律是时空弯曲的特例，是低引力和低速世界下的近似值。既然是近似值，为何还会被人类接受呢？

因为这个近似值已经相当精确了，最关键的是，牛顿的引力定律相当简单，间接，初中数学水平就能读懂计算结果。

反观爱因斯坦的引力场方程，是很精确，但极其复杂，晦涩难懂，它是一个二阶非线性偏微分方程，要想求解这个方程是非常困难的，即便是爱因斯坦本人也是运用了很多近似求解的方法，才做出了一些预言。

万有引力定律与引力场方程相比，虽然不是那么精确，但对于人类来讲，那微小的误差完全可以忽略不计，这也是为什么如今人类发射火箭探测器时，都是以万有引力定律为指导，即便会有误差，误差本身甚至还没有你对准火箭吹一口气造成的误差大！

举个通俗的例子，你家没有大米了，你在市场上买了一袋20斤的大米，你家住3楼。你会通过什么方式把大米搬到3楼呢？

扛到肩上就能轻松搬到家里，普通人也都会这么做。但如果你非得花大钱请一台超级吊车，把20斤的大米搬到3楼行不行呢？

肯定行，但正常人肯定都不会这么做！

这就是一开始我所说的“实用性”，理论归理论，但最终还是要回到实用性上面来的。

爱因斯坦的引力场方程适用于更宏伟的宇宙，比如说如今我们每天都在用的导航定位系统，引力透镜现象，和黑洞本质的研究等这些就需要用爱因斯坦的时空弯曲概念去诠释，也就是说，爱因斯坦的时空弯曲的主要作用体现在高大上的宇宙探索方面。

而牛顿的万有引力定律更具有“短平快”效果，适用于低速和低引力场世界。

反过来讲，时空弯曲都这么完美了，科学家为何还要寻找假设中的引力子呢？为何还要从量子力学角度去寻找引力子呢？

主要是因为时空弯曲虽然很完美，但也只是宏观上的完美，同时时空弯曲只能诠释引力，并不是解释其他基本作用力，更无法从微观上诠释引力的本质。

科学的发展就是这样的，总是在不断寻找更加普适的理论过程中向前发展的，时空弯曲确实比万有引力定律更加具有普适性，但科学家还会努力寻找比时空弯曲更具普适性的新理论，从而建立起大统一理论，能诠释自然界的四种基本作用力。

同时，不管一个科学理论有多普适，有多完美，最终还是要朝着实用性发展，最终还是要服务人类，造福人类！

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