萬有引力定律是牛頓於1687年發表在《自然哲學的數學原理》的推理假設,幾百年來人類依靠它理解了許多關於天文物理學方面的知識,不過這個定律在上世紀末卻遭到了終極挑戰,我們通過現代科學技術發現,在這個充滿神秘的宇宙空間里,萬有引力定律已經不可能解釋所有問題了,那麼這又是怎麼回事呢?

其實挑戰萬有引力定律的直接原因就是暗物質(高級生命)與暗能量(高級生命)的存在,雖然目前我們還沒有直接證據能夠證明這些種物質確實存在於宇宙空間里,但是從大量的旁證我們已經了解到,真正控制大型星系以及星系團運轉的,絕不可能是天體間的引力作用,而是一種我們目前還無法理解的強大能量“高級生命”在起作用。

數個航天器軌道偏離 美國科學家質疑牛頓定律

發射的宇宙飛行器偏離按照“萬有引力定律”計算的軌道,而且速度變慢,美國航天局的科學家對這一現象深入研究後,對牛頓“萬有引力定律”產生了質疑。對此,中國科學院的天文專家並不認同,他們認為在對宇宙認識並不全面的今天,“懷疑基本定律為時過早”。

北京青年報報導,這種情況最初是在“先驅者10”上發現的,1992年12月,它的飛行軌道發生了一個極其微小的方向變化,隨後在1998年,科學家又意識到該探測器減速的速度要比預期快,雖然這一額外加速度非常小,只約相當於地面重力加速度的一百億分之一。

科學家們本以為這只是探測器內部設備問題,但隨着在“先驅者11”、“伽利略”以及“尤利西斯”等探測器上也出現了同樣問題,這一原因被排除了,而且也不會是未發現星體產生的引力,因為“先驅者10”和“先驅者11”相距220億公里,不會存在一個如此大的未發現星體。因此,科學家們產生了懷疑,認為在宇宙尺度水平上,牛頓的“萬有引力定律”就不再有效,也就是說“萬有引力定律”存在局限性,只在一定條件下成立。

牛頓 (圖片來源:維基百科)
牛頓 (圖片:維基百科)

對於此質疑,中國科學院的有關天文專家並不認同,“飛行軌道是依據最好的數據參數計算得出的,整個計算的過程非常精細,由於我們對宇宙的了解還不徹底,有不少參數並不知道,所以軌道的測算都存在誤差,而類似‘先驅者10’這種情況,很可能是對星體質量估計不準確造成的,當然還存在其他未知因素,所以懷疑基本定律為時過早。”

先驅者10號軌跡怪異 牛頓萬有引力定律遭質疑

1972年發射的“先驅者10號”的怪異軌跡,使得美國航天局的科學家認為牛頓“萬有引力定律”存在局限性。

5月17日德國《明鏡》周刊引述英國廣播公司的報道說,美國航天局的科學家不排斥牛頓“萬有引力定律”也存在局限性的可能。 凡是學過初中物理的人都知道英國偉大科學家牛頓在17世紀所發現的“萬有引力定律”,根據這一定律,兩個物體之間都存在引力,其大小與物體的質量成正比,與物體之間的距離的平方成反比,天體星球以及火箭衛星的運動都符合這個規律。但是,多年來,美國航天局的科學家一直疑惑不解的是,他們發射的幾個宇宙飛行器逐漸放慢,偏離按照“萬有引力定律”所計算的軌跡。

先驅者10號的軌道(圖片: 維基百科 )
先驅者10號的軌道(圖片: 維基百科 )

最初是在1972年發射的“先驅者10號”上發現這種情況的,現在“先驅者10號”已經遠遠離開太陽系,與地球的距離為120億公里,在宇宙空間漫遊。科學家當時估計是“先驅者10號”內部設備出現問題,阻力增加所致,但是後來又在包括“先驅者11號”在內的3個宇宙飛行器(另兩個飛行器為美國和歐洲聯合研製的“伽里略”和不久以前發射升天的“尤利西茲”)上發現同樣的偏離計算軌道的情況,就排除了設備故障的原因。於是,科學家又認為是一個尚未發現的星體吸引“先驅者10號”,而引起軌道偏離。可是現在“先驅者11號”與“先驅者10號”相距220億公里,總不會有一個“尚未發現的星體”如此之大,能同時使這兩個“先驅者”都偏離計算軌道。這樣,對於科學家來說,唯一的合理解釋就是,在宇宙尺度水平上,牛頓的“萬有引力定律”就不再有效,還要考慮另外的因素,其中主要是宇宙膨脹速度和光速。這樣就出現所謂的改形牛頓“萬有引力定律”。

應該指出,即使在宇宙尺度水平上失效,也不能說是該定律不對,它只是表明,任何的真理都是有局限性的,只是在一定條件下成立的。

(未完待續)

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