在初中学过物理的人都知道万有引力,都知道万有引力是牛顿发现的。牛顿躺在苹果树下,看到一个苹果落到地上,突然产生一个联想,苹果落到地上与行星绕着太阳运转是不是有关联,都受同一规律支配着?
牛顿想,是的,宇宙中的物体之间都存在着引力,都在相互吸引,并且归纳出了万有引力定律。几百年过去了,万有引力仍然被认为是正常的。在日常生活中,我们虽然看不到桌子的引力把椅子吸引过去,却依靠万有引力定律计算出月亮绕地球的轨道,地球绕太阳运行的轨道,能准确地预报日食和月食,准确地测出人造卫星、宇宙飞船的轨道。
卫星和宇宙飞船一次又一次发射成功,都说明根据引力理论进行的计算准确无误,引力理论是正确的,没有必要去怀疑它。
然而,引力理论也不是绝对权威,也受到了挑战。因为它无法说明引力异常的现象,给人们留下了一个谜。
引力异常之谜是法国科学家阿勒发现的。阿勒是法国空间研究中心研究部主任,1953年,他在巴黎的一个实验室里做了一次实验,实验的结果引起了他的好奇和兴趣,从此开始了持续的观测,一直进行到1957年。
阿勒为了观测地球引力,在地下室搞了一个装置,那是一个83厘米长的锥摆,锥摆是一个7.5千克重的铜盘,这是一个非常简单的装置。开始实验的时候,把摆从中心位置拉到一个静止位置拴稳,然后把丝线烧断。摆就开始来回摆动,14分钟以后,使摆停下来,记下摆的方位角。间隔6分钟,再进行一次实验,这样每昼夜就要进行72次实验。
说到摆,就不能不提到傅科摆,北京天文馆里就有一个傅科摆,它是一个用长长的钢绳高高吊起的单摆。单摆从东向西摆动,看起来好像永不停顿地在东西方向上来回摆动。事实上却不是这样,每一次摆动,方向都有细微的变动。方向的变动,不是单摆运动的方向有改变,而是反映了地球在自转,在北半球,方向做顺时针转动。在北京,大约37小时,方向转动了360°
傅科摆的运动方向转动是均衡的,像钟那么准。而阿勒进行的观测却有点出人意料,摆动的方位角却不是均衡的,呈现出周期性变化。这一变化反映了引力有异常现象。
会引起锥摆运动的引力,除了地球引力,那就应该来自太阳和月亮了,最能反映异常现象的时机,就应该是日食的时候了。(www.daowen.com)
1954年6月30日发生了日食,阿勒抓住这个难得的机会进行观测。如果引力异常的确是由太阳和月亮引起的,那当日食的时候,太阳、月亮和地球都处在一条线上的时候,锥摆一定会出现异常。果然,当日食开始的时候,锥摆的方位角立即从170°跳到185°,弹跳了15°。日食结束以后,转动平面又恢复到原来的状态。
阿勒的发现引起了科学家的注意,却找不到科学的解释。有心的科学家决心继续观测。美国哈佛大学萨克斯尔做了一个扭摆进行实验,使用电子计算机把测定结果自动打印出来。1970年3月7日,又发生了日食,电子计算机的记录更准确地反映出异常的过程,日食开始以后,扭摆的摆动就出现了异常,说明扭摆的重量有所增加!在日食期间,扭摆的重量竟增加了1.2千克。
扭摆的重量只有23.4千克,突然增加1.2千克,这可不是一个小数,说明引力异常十分突出。可是,在日食期间,使用弹簧秤,没有发现重量增加,说明弹簧秤没有测出异常,地震仪上也看不到异常现象。
我国科学家也曾观测到引力异常现象。各国的科学家都承认存在着引力异常现象,却没有人能令人信服地说出异常的原因,只能进行一些猜测,就如同猜谜似的,只是说可能是这样、可能是那样。
有人说,宇宙间还存在着一种人类尚未认识的力,叫第五种力。目前,我们知道的自然力有四种,引力、电磁力、强力、弱力。引力和电磁力是我们熟悉的,强力和弱力只出现在基本粒子之中,除此以外,会不会有第五种力呢?
有人说,发生日食的时候,引力被吸收了,还有人说存在着一个新场……
至今,还没有一种说法能完满地回答引力异常是怎么产生的,而只是告诉人们,牛顿的引力理论、爱因斯坦的引力理论都无法解释引力异常现象。经典物理、现代物理都说不清楚,那么这些理论就不是那么完善。是应该修改,还是加以补充,还是创造一种新的理论?人们在期待。
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