强引力理论和弱引力理论( 二 )


虽然从两种引力理论都能预言“大世界”的黑洞和“小世界”的量子引力 , 而现在的天文学家多次实证了黑洞的存在 , 黑洞已成为天文学观测对象的“标配”天体 , 现在的物理学家还未观察到量子引力的迹象 , 但人们不能因此将牛顿和爱因斯坦的引力理论看成是吟唱“同一首歌” 。 可以将牛顿的引力理论理解为“低维引力学” , 将爱因斯坦的引力理论理解为“高维引力学” , 牛顿的引力作用于三维空间 , 应用了欧几里得几何 , 缺失了时间维度或引力的传播不需要时间 , 而爱因斯坦的引力作用于四维时空 , 应用了非欧几里得几何 , 融入了时间维度或引力波的传播需要时间 。
到目前为止 , 物理学家在爱因斯坦“大统一理论”的召唤下完成了三种自然基本力的统一 , 他们以“杨—米尔斯场”为理论基础统一了对电磁力、强力和弱力的数学和物理学的解释 , 但他们不完整的“力学统一论”或“统一力学论”仅缺失了引力和量子引力 。 三种基本力和引力的统一在哲学理念上似乎是可能性 , 在数学上则存在“不可调和的矛盾” 。 好像电磁力可以转化为弱力或弱力可以转化为电磁力一样 , 引力在一定的条件下似乎可以转化为强力或强力在一定的条件下似乎可以转化为引力 , 强力在原子核尺度内的表现似乎是某种形式的“量子引力” ,
既可以把力分为接触力和非接触力 , 也可以把力分为强力和弱力 , 强力和弱力划分的相对性符合科学哲学的相对性原理 。 物体在宏观尺度表现的万有引力转化为粒子在原子核的微观尺度表现的强力 , 反之亦然 , 粒子在原子核的微观尺度表现的强力转化为物体在宏观尺度表现的万有引力 。 由于万有引力和强力存在性质上的等效关系 , 我们因此可以把强力称之为“强引力” , 把引力称之为“弱强力” , 现有的强力理论就成了“强引力理论” , 而“弱引力理论”包括了万有引力理论和引力场方程理论 。 从物理哲学确立的引力和强力性质上的转换关系和等效关系出发 , 物理学家和数学家也许能找到引力和强力的统一表达式或统一方程式 。
【强引力理论和弱引力理论】

推荐阅读