引力是什么？牛顿认为它是两个有质量的物体之间的吸引，爱因斯坦的广义相对论认为它是一种时空弯曲，量子力学则认为它是由一种被称为引力子的粒子在分歧物质之间的互换发生的。广义相对论是对的，量子力学也是对的，这两套理论在引力问题上的矛盾在告诉我们，引力是什么，我们确实还没有真正弄清晰。
也许引力底子不是我们想的那样子，有人认为引力可能是某种“弦”发生，有人认为它是由某种“场”发生，这两种观点别离来自于超弦理论和圈量子引力理论。更有趣的是，有人甚至认为引力底子就不存在，它不是一种力，而是一种熵增现象，这是怎么一回事呢？
引力是超弦的一种振动模式？
苹果可以等分当作两份，两份又可以分当作四份，四份又可以分当作八份，貌似可以无限分下去，直到不克不及再分为止。那么，什么是构成物质最小的单元（即根基粒子）呢？1789年，法国科学家拉瓦锡界说了原子一词，认为原子是化学转变中的最小的单元。19宿世纪初期今后人类发现了比原子还小的中子和质子，20宿世纪发现了比质子和中子更小的其他强子，20宿世纪中期发现了强子的构成单元——夸克。夸克还可以再分吗？
已经没有人能把夸克分隔了，但很快有科学家提出：也许，在根基粒子的内部，还存在着更细微的某种未知的工具在决议着这个宿世界的现象和纪律，这个更细微的工具也许能解开广义相对论和量子力学的矛盾之结。超弦理论就是在这种思惟下提出来的，该理论认为，天然界的根基单位不是电子、光子、中微子和夸克等等这样的根基粒子，这些看起来像粒子的工具现实上都是很小很小的“弦”——在每一个根基粒子内部，都有一根细细的线在振动，就像小提琴琴弦的振动一样，是以这根细细的线就被科学家形象地称为“弦”。
拨动吉他一根弦，您会听到一个音。拨动另一根弦，您会听到另一个分歧的调子，因为分歧的弦振动的模式分歧。一个音乐家经由过程一个吉他的六弦合奏，使这些弦在分歧频率振动，便可缔造出无数美妙的音乐。像琴弦的分歧振动模式弹出分歧的乐音那样，粒子内部的弦也有分歧的振动模式，只不外这种弦的振动不是发生什么音乐，而是发生一个个粒子。分歧粒子的性质由弦的分歧振动模式来决议，各类分歧的粒子只不外是弦的分歧振动模式罢了——电子是以某种体例振动的弦，上夸克又是以另一种体例振动的弦，如斯等等。弦振动地越猛烈，粒子的能量（质量）就越大；振动地越轻柔，粒子的能量（质量）就越小。
弦自己很简单，只是一根极细小的线，弦可以闭合当作圈（闭弦），也可以打开，看起来像头发一样（开弦）。弦可以分化当作更藐小的弦，也能与此外弦碰撞组成更长的弦。例如，一根开弦可以割裂当作两根小的开弦，也可以割裂当作一根开弦和一根闭弦；一根闭弦可以割裂当作两个小的闭弦；两根弦碰撞可以发生两个新的弦。所以，天然界中所发生的一切彼此感化，都可以用弦的割裂和连系来诠释。
在量子理论中，每一个粒子还具有波的特征，这就是波粒二象性。此刻我们可以理解，粒子的波动性就是由弦的振动发生的。物理学家还发现，弦的振动模式与粒子之间的四种彼此感化力存在着直接的联系——一根弦所发生的引力、电磁力、弱力和强力完全由它的振动模式决议。
弦的活动很是复杂，以至于三维空间已经无法容纳它的活动轨迹，必需有高达十维的空间才能知足它的活动，这是由弦的性质决议的。就像人的活动无法在二维平面中完当作，只能在三维空间中完当作一样。所以超弦理论认为，这个宿世界的空间其实是有十个纬度的，除了我们糊口的三维空间，还有七个我们不知道的空间维度（多出来的维度称为额外维）。
而宇宙起头于一个点，这个点埋没了宇宙起头时刻的十维空间奥秘。后来，这个点发生爆炸，意味着十维空间发生了崩裂。广义相对论和量子力学只是分歧纬度的物理纪律的表示，从这个角度看，广义相对论和量子力学是不矛盾的，它们不是完全处于统一个平台长进行的比力。我们在糊口的三维空间中看它们，如同井蛙之见一样看不周全，感觉它们矛盾也是可以理解的。
圈量子引力理论
不外，额外维度是很难被人接管的，从感性上说，我们糊口在一个已经熟悉的三位空间的宿世界里面，从理性上说，至今没有探测到任何其他的空间维度，它只存在于理论中。比拟于超弦理论，有一种叫做圈量子引力的理论似乎加倍“其实”，这种理论仅仅基于我们糊口的四维时空（三维空间，一维时候），不增添任何额外维度。圈量子理论仍是从困扰当今物理学界的引力量子化（广义相对论中，引力是持续的，引力量子化就是试图将引力描述当作一份一份的引力子）的角度出发，来实现大一统。
那么什么是圈量子引力理论呢？圈量子理论的“圈”，其实是来自场的性质：物质发生场，例如电荷发生电场，磁性物质发生磁场。场线由物质出发，也竣事于物质。若是空间没有物质的话，场线是会自我闭合的，自我闭合的场线看起来就像一个圈。以电场为例，电场线从正电荷指标的目的负电荷。不雅察电场线的分布我们会发现，它们往往呈对称分布。若是把正负电荷拿开，两条对称的电场线就会闭合当作一个圈。
圈量子理论本家儿张将场和物质都用场线来描述。如何做到这一点呢？场线自己就是为了描述场的性质而引入的，只需将物质界说为场线的节点（交点）就好了，例如电场线的交点代表了正负电荷。物质代表了空间，空间酿成了点。也就是说，在圈量子理论中，空间不再是客不雅实体，它只能凭借场线而存在。场线，能本家儿宰一切空间和物理感化。掉去了空间的根本，原先的量子力学和广义相对论都要在圈量子引力理论的框架内改写，这可以导致量子力学和广义相对论的矛盾消逝——例如量子力学的空间不确定性和广义相对论的空间确定性的冲突不复存在。在圈量子引力的理论中，量子力学和广义相对论达到新的同一。
今朝，超弦理论和圈量子引力理论还只是处于设想阶段，无法进行任何验证，并且这两种理论也在不竭的成长和更新中。我们等候，它们会取得更大的冲破。
引力真的是一种根基力吗？
荷兰物理学家埃里克·弗林德认为，引力不是一种根基感化力，它其实底子不存在。引力只是一种熵变现象，或者可以将引力称为一种“熵力”。理解熵力之前，我们先领会熵是什么：熵是热力学中描述系统紊乱水平的参量。熵越大，暗示系统的紊乱水平越大。并且按照热力学第二定律：在天然过程中，一个孤立系统的总紊乱度（即“熵”）不会减小。这意味着，若是不施加外界约束，系统变得紊乱是天然而然的工作，熵增大是一种自觉的过程。
那么什么是紊乱呢？其实，紊乱是相对于有序来说的，有序意味着分子摆列有必然的法则。例如一块糖，它的分子是摆列整洁的、有序的，可是若是把它放到水里，它会融到水中，变得无序和紊乱。又例如，在房间里，我们喷下几滴喷鼻水，喷鼻水分子很快起头互相远离并标的目的周围散去，导致喷鼻水味很快便布满房间。以上过程都是熵增的现象，且都没有发生力的感化，可是为了便于理解，我们假设存在一个“熵力”施加于粒子之间，促使这些粒子便紊乱，使得熵增现象发生。
那么，引力为什么说是一种熵力呢？熵增是粒子秩序变得加倍紊乱的过程，可以理解为粒子的从头分布。而宏不雅物体就是由粒子所构成，物体的分布的改变也就意味着熵的改变。弗林德认为，两个物体内部，以及这两个物体四周的情况中粒子的集中水平是纷歧样的。一个物体被另一个物体吸引，而且试图标的目的另一个物体接近，是一种自觉的行为。因为它使粒子从头分布，系统变得更紊乱，是一种熵增行为。这个过程中没有力的感化，为了便利描述，我们可以说物体是受到了“熵力”的感化。
从17宿世纪中期牛顿发现万有引力以来，人类熟悉引力的汗青已经跨越了四个宿世纪。从最初牛顿的万有引力定律到此刻进步前辈的超弦理论、圈量子引力理论和“熵力”理论等等，人类的有关理论是越来越多了。但很遗憾，科学家对引力事实是什么仍然没有告竣一致，我们仍然还没搞清晰引力是什么工具。事实是，我们真的还不领会引力！
