爱因斯坦：引力本质是时空弯曲，为何引力没被时空弯曲彻底取代？

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先来看两个公式。

第一个公式，牛顿万有引力定律公式。

第二个公式，爱因斯坦的引力场方程公式。

看了这两个公式，你有什么感觉？

很明显，牛顿的万有引力公式看起来更简洁，计算引力时也更简单，初中数学水平就能计算出来。

而爱因斯坦的引力场方程同样是对引力的描述，但这个方程是二阶非线性偏微分方程组，想在数学上求解是非常困难的，爱因斯坦也是运用近似的方法来求解然后做出各种预测。事实上，不要说求解了，绝大部分人连看都看不懂。

这两个方程都是对引力的描述，毫无疑问，爱因斯坦的引力场方程更精确，因为它是建立的相对时空观基础上的。而万有引力是建立在绝对时空观基础上的。

牛顿发现了万有引力，但并没有诠释万有引力的本质，并没有说明万有引力到底是如何产生的。

这个难题留给了爱因斯坦，他提出引力的本质是时空弯曲，引力只是时空弯曲的表象而已。

能够看出，在相对论里，引力确实被时空弯曲取代了，但这并不意味着万有引力就没有任何存在的价值了，事实上如今统治我们世界的仍旧是万有引力，而不是相对论。

为什么会这样？

简单说，因为科学从来都是实用主义，任何理论，只要能在现实中很好地指导我们的生活，就是好理论。也就是通常我们所说的“不管是黑猫白猫，抓着耗子就是好猫”。

不管是万有引力，还是时空弯曲，都在各自的领域里发挥着不可替代的作用，所以万有引力不会被时空弯曲完全取代。

从公式来看，爱因斯坦的引力场方程的确比牛顿的引力方程更精确。万有引力能解释的，引力场方程也能解释。而万有引力不能解释的，引力场方程也能解释。

这是为什么呢？

因为牛顿的万有引力只适用于低速低引力世界，而爱因斯坦的引力场方程不但适用于低引力世界，也适用于强引力世界。说白了，万有引力只是引力场方程在低速低引力世界的近似值，只是一个特例罢了。

可以这么简单理解，牛顿的万有引力定律在我们生活的地面世界很好用，不过一旦上升到太空宇宙，就必须用引力场方程，必须用时空弯曲才能诠释。

比如说，我们日常生活离不开的卫星定位系统，天文学家经常用的引力透镜效应工具，还有在观测黑洞的过程中，都必须用到爱因斯坦的相对论。

而在我们生活的地面世界，引力不强，速度也不快，爱因斯坦的时空弯曲概念，也就是引力场方程就可以简化为牛顿的万有引力，两者的预测都是一致的，即使有差异，也是微乎其微，完全可以忽略不计。

更重要的一点，万有引力公式更简单，更有实际意义，那微小的误差不会对我们的生活有任何影响。

比如说如今发射的火箭，卫星，各种探测器等，都是以万有引力公式为基础的，而不是爱因斯坦的引力场方程。

这就好比你想把50斤重的箱子搬到2楼，你完全可以自己搬上去，即使你不想费那个力气，花点小钱雇一个人搬运也可以搞定。但执拗的你非得找一个吊车来搬运50斤重的行李，你觉得有必要吗？

如果你非得这么做，也没什么不可以的。但整个过程肯定比直接用人力搬上去更复杂，看起来省力气了，其实更费时费力。

这就是万有引力与引力场方程的不同之处。

虽然科学向来都是严谨的，但科学更讲适用，适用才是王道。如果仅仅考虑精确性，而不考虑在现实中的应用，这样的科学并不能被大众接受。

在我们的日常生活里牛顿的万有引力定律比爱因斯坦的相对论更适用，而在面对浩瀚的宇宙，爱因斯坦的相对论更适用。

无论是万有引力，还是相对论，都各有优点，一个更简洁，另一个更精确。

最后说一点，时空弯曲能完美诠释引力的本质，为何科学家还执着寻找量子世界里的假设的引力子呢？

时空弯曲只是从宏观上诠释了引力的本质，而引力子的概念是从微观世界诠释引力的本质，两者并不冲突。

况且，时空弯曲并不能诠释其他基本作用力，比如说电磁力，强力和弱力，还不是很完美。而科学家追求的就是一种完美的大统一理论，把四种基本作用力完全统一。

广义相对论中的时空弯曲强调时空是平滑连续的，而量子力学表明时空是离散的，这也是广义相对论与量子力学不协调的地方，而我们的世界不可能有两套理论，所以科学家一直在寻找一种全新理论来统一广义相对论和量子力学。

弦理论被认为最有可能统一广义相对论和量子力学，但由于它过于繁琐晦涩难懂，很难在现实中被证实。

总之，万有引力和时空弯曲都有各自的适用范围，而时空弯曲也并非万能的，科学家们仍然在努力寻找大统一理论，最终统一广义相对论和量子力学的理论！

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