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2007-09-12 08:21:26 来源: 网易探索(广州)
拖曳着物质组成星系、恒星和黑洞等天体的万有引力却是宇宙中最微弱的作用力之一，而关于它的产生原因，没有人能说清楚。
如果没有万有引力，就不会有现在的世界
序：我们向几位权威的科学家咨询什么是至今为止人类最大的未解之谜，同时也列出了我们这些编辑所想到的未解之谜。近期请关注“最伟大的未解之谜”。在这一系列文章中，也许您并不能得到满意的答案，但您可以从中了解到关于这些谜团的最新研究进展。
网易探索讯，在宇宙的最最深处，万有引力拖曳着物质组成星系、恒星和黑洞等天体。尽管万有引力几乎无处不在，但事实上万有引力的确是宇宙中所有力中最微弱的作用力之一。
这种作用力的微弱特性同样造就了万有引力的神秘感，科学家们难以在实验室环境下准确地测量万有引力的数值和作用过程，而对天体来说这种作用力的表现则十分显著。
在实验室条件下，两个同极质子之间产生的互斥作用力比它们之间的万有引力要大得太多了——大约有10的36次方倍，这个数字写出来就是在1后面加上36个0，相比之下万有引力实在是太微不足道了。
爱因斯坦的相对论只在宏观尺度上解释了万有引力，但是在微观尺度上就不行了，现代物理学家希望把万有引力引入"皇冠钻石"理论体系——该体系旨在解释自然界三种基本作用力，但是直到目前为止一项都没有解释成功。
美国伊利诺伊州佛米实验室的理论物理学家马克·杰克逊说："在经典物理的体系中，地心引力完全不同于其他的力，当你对很小质量的物体进行万有引力计算时会发现，原来的数学公式完全不管用，经典物理体系无法解释地心引力"。
看不见的引力小家伙
虽然计算结果完全不对，科学家们还是发现了形成地心引力的玄机，这个看不见的引力小家伙叫做引力子，异常微小并且没有质量，但是它们可以形成微小的引力场。
每个微小的引力子都对宇宙中的物质产生一个微小的作用，其作用过程和光速一样快。但是如果引力子在宇宙中分布如此广泛，为什么物理学家们一直不能发现它们呢？
美国芝加哥大学的天文学家迈克尔·特纳说：“因为目前的技术还难以对没有质量的微小粒子进行测量，引力子的作用力十分微小，这使得科学家们更加难以发现其存在。”
但是特纳博士对人类无法测量引力子的事实并不感到悲观沮丧，他认为引力子可能存在于其他一些微小粒子之内，那么人类有可能通过这些介质粒子间接地获得引力子。而这一切的实现都需要依靠技术进步。
目前科学家希望首先找到玻色子，这是引力子的一个远房亲戚，也在宇宙中广泛存在，找到玻色子对人类发现引力子可能具有极其重要的意义。
利用回旋加速器找微小粒子
发现某些微观粒子的过程有一点像时间旅行，科学家们使用回旋加速器等大型设备驱动微粒子以光速对撞，从而产生新的微粒子。而这一过程几乎模拟了宇宙诞生时所发生的一切。
在宇宙诞生初期，由于各种粒子都处于一种高能状态，质子和中子也都是在那个时期形成的。佛米实验室的一万亿伏电子加速器的直径大约有4英里（约合6.3公里），而新的大型强子对撞加速器的直径达到了17英里（约合27公里），该设备建造在法国和瑞士交界处，在几年之内就可以完工。
科学家们认为这一设备有望帮助人类发现西格斯介子等微观粒子，而这些粒子正是帮助我们揭开地心引力作用原理的关键所在。
威斯康星大学的理论引力学家夏威尔·西门子说：“目前来说这项研究仍停留在幻想阶段，这有点像科幻小说里的故事，但是如果我们发现了引力子，一切问题就迎刃而解了，只是我们目前最大的问题是——我们还不知道用什么方法才能发现它们。” |
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