第4章 武思遠的工作(第1/2 頁)
武思遠在物理研究所工作,他的主攻方向是暗物質。
有一種自然現象,它時時刻刻都在人們的身邊發揮著作用,就是引力。也因為太過平常而不被人注意,又或許沒有那麼多閒人去思考類似的問題吧,所以,直到1687年,才被英國物理學家艾薩克·牛頓發現並提出來。
用比較通俗的話說,凡是物質,不論什麼性質的物質,相互間都會產生引力。當然,武澤的那架太空梭玩具,也是因為引力的作用才掉到地上摔壞的。但平常人又有誰去思考為什麼向下掉,而不是向上飛,或者平行移動呢?
其實,我們每一個人天生就知道有一種規律,這是與生俱來的能力,這就是“因果律”。如果我們把任何存在視為是“結果”的話,那麼,必定有“原因”存在。只是一般人不去使用這種能力罷了,只有那些好奇心強,愛思考的人才會使用這種能力。牛頓就是這樣的人。空間中,上下左右前後幾個方向,物體為什麼獨獨只向下掉呢?一定有一種力在推動。所以牛頓提出是因為引力的存在造成的。
有傳統物理思維的人,認為把一個力施加給物體,勢必要透過接觸才有可能。就像魏建智推搡小孩那樣。如果他的手掌距離小孩身體還有一公分的距離,小孩就不會摔倒。現實中,隔山打牛不過是武俠小說裡的一種臆想罷了。
但是,引力的傳遞卻不需要透過直接接觸,至今為止沒有發現有什麼“東西”直接接觸,它似乎違背了人們的常識,於是,物理學家就提出了“引力子”這一概念,認為它是傳遞引力的介質,這樣,兩個物體之間,雖然沒有觀察到有直接接觸的現象,因為有“引力子”的存在,就能夠解釋引力這一物理現象了。儘管到目前為止,仍沒有找到或發現有“引力子”存在的證據,但它確實能夠解釋物體和物體之間的引力現象。小到物體自動向下掉落而不向上飛去,大到月球繞著地球運轉、地球繞著太陽運轉而不脫離其執行軌道,都是因為“引力子”在從中起作用。
但是,在武澤的印象中,好像……好像吧……爸爸還有別的思考,唉,誰知道呢,反正武澤沒有記住是什麼。
武澤理解不了,更多的人也理解不了。
從表面上看起來,我們的宇宙雖然龐大,卻是有序的。以我們所在的太陽系為例,八大行星圍繞著太陽作圓周運動而構成太陽系,太陽系又圍繞著銀河系運動,一切都在有序的運動著。
自從牛頓發表萬有引力定律以後,這一切確實可以得到很好的解釋,並可以透過計算加以證實,看起來似乎無懈可擊。但實際上卻很有問題。
按照引力理論,離太陽越近的行星轉得越快,比如水星,離太陽越遠的行星轉得越慢,比如冥王星。這個道理,不但在太陽系適用,宇宙間也應該適用。
但是,科學家透過研究星系的運動卻發現一個問題,距離中心更遠的星系運動速度並不慢,甚至可以媲美星系中心的天體。如果按照引力理論,這些星系應該解體,但是,這種現象並沒有發生,銀河系十分穩定,這種現象違背了萬有引力定律。
想象一下,當你用繩子拽著一個球,以身體為圓心作圓周甩動,甩得越快,那麼你需要更大的力才能拉住球不被甩出去。所以,我們的宇宙之所以能夠維持現在的樣子,一定是有某種我們不知道的外力存在。這個外力彌補了星系旋轉向心力的不足,所以星系才能穩定地運轉下去。
那麼,要研究這個現象,根據萬有引力定律,就需要知道星系的質量。怎麼才能知道呢?物理學家們自有辦法。
要測量星系團的質量,一般有兩種方法。“動力學質量”計算,需要的資料是各星系之間的相對速度和平均速度。而“光度學質量”要求測量各星系的光度。瑞士天文學家弗裡茨·茲威基分別利用這兩種