修改引力理論——前路漫漫

探索 04-23

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愛因斯坦的廣義相對論問世多年以來，物理學家們始終沒有停止過對其進行修改的嘗試。然而，時至今日，廣義相對論仍被看做是最好的低能下的引力的有效理論。不過修改引力理論也大大開拓了理論物理的戰場，隨著人類的探測宇宙的本領越來越強大，引力理論的終極答案也越來越近了。今天小編就帶大家簡單地了解一下修改引力理論。

美麗的愛因斯坦場方程，讀者諸君不必深入理解它，只需要欣賞即可

如果把修改引力理論分類，那麼大約可以分為高維引力理論、高階引力理論、額外場引力理論等。其中，高維引力理論顧名思義，就是假設時空不僅僅有四維，而是更高的維度，只不過那些維度「龜縮」在我們看不到的地方。這方面的代表例如五維的卡魯扎·克萊因理論、洛夫洛克理論等。洛夫洛克理論的英文名非常好聽，叫Lovelock Theory，是英國理論物理學家大衛·洛夫洛克在1917年提出的。

引力波是檢驗引力理論中的重要工具

而高階引力理論則範圍非常大，可操作空間也非常廣。不過隨著引力波及其光學對應體的發現，很多引力理論不幸被淘汰了。近期暗物質方面的發現也讓許多識圖利用修改引力來解釋星系旋轉曲線的理論受到衝擊。而額外場則直接根據字面意思理解即可。

彎曲的時空奧秘無窮

當然各種修改引力也不是隨便修改，它們的最大的共同點是，都可以在取某種特定情況下回到廣義相對論。也就是說，基本上都要儘可能保持廣義相對論的優美之處。而每種引力理論都或多或少有自己的優缺點。可能讀者諸君會問，那麼為什麼不把這些優點結合起來呢？其實，令人失望的是，優點結合起來之後，缺點往往也被放大了。儘管修正引力的研究前路漫漫，但是，從另一個角度說，建立一種自洽的引力理論，也會深化我們對廣義相對論的理解。

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作者：王紀堯

配圖：王紀堯

校對：葉君耀

排版：王紀堯

責任編輯：解仁江

牧夫新媒體編輯部

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