要不是引力，我们就飞出地球了，引力其实很微弱，也很神秘

引力是宇宙中四种基本力之一，与电磁力和强弱核力并列。因为万有引力，我们才能在地球上站稳脚跟，脚踏实地地进行生活，宇宙万物，也才能沿着它们的轨道，进行着运转。尽管如此，引力依然是科学家们至今没有彻底破解的谜题之一。

如我们所知，特定的地点，特定的时间，掉落的苹果砸到了牛顿的头上，它给了牛顿以灵感。牛顿在1687年著名的论文《自然哲学的数学原理》中，描述了万有引力定律。即任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比，与两物体的化学组成和其间介质种类无关。

很重要的引力其实很微弱，只是对于天体来讲，它们的质量实在是太大了

重力是最微弱的基本力量。磁棒以电磁力的方式把回形针吸上去，这个过程中，磁力克服了整个地球对回形针的引力。物理学家计算出引力比电磁力弱10^40（即数字1后面跟着40个0）。

1798年，英国物理学家亨利·卡文迪什（Henry Cavendish）进行了世界上最早的高精度实验之一，试图精确测定重力常数G的值。

卡文迪什制造了一种被称为扭力天平的装置，将两个小铅球固定在一根细钢丝水平悬挂的横梁的两端。在每个小球附近，他放置了一个大的球形铅锤。小铅球被重力吸引到沉重的铅锤上，使金属丝稍稍扭曲，使他可以计算G。

德裔美国物理学家阿尔伯特·爱因斯坦在我们对引力的理解上带来了下一次革命。他的广义相对论表明，引力产生于时空的曲率，这意味着即使光线，必须遵循这个曲率，也会被巨大的物体弯曲。

爱因斯坦的理论被用来推测黑洞的存在，黑洞的质量如此之大，以至于连光都无法从其表面逃逸。在黑洞附近，牛顿万有引力定律不再精确地描述物体如何运动，而是以爱因斯坦的张量场方程为准。

天文学家在太空中发现了真实的黑洞，甚至成功地拍下了位于银河系中心巨大黑洞的详细照片。其他望远镜已经在宇宙中看到了黑洞的影响。

在微观物理学中，当牛顿引力定律应用于超轻物体，如人、细胞和原子时，这块仍然是一个尚未被研究清楚的前沿领域。研究人员假设，这类实体相互吸引的原理与行星和恒星相同，但由于引力太弱，很难确定。

也许，原子之间的引力吸引是以一倍于它们距离的立方而不是平方—我们目前的仪器无法分辨。如果我们能够测量到如此微小的引力，那么现实中隐藏的奇特的一些物理性质可能会被更好地理解。

神秘的引力

重力在其他方面也困扰着科学家。粒子物理的标准模型描述了几乎所有已知粒子和力的作用，而忽略了重力。虽然光是由一种叫做光子的粒子携带的，但物理学家不知道是否有一种与引力等效的粒子，即引力子。即究竟是什么样的物质产生了引力？

将引力与量子力学结合在一个理论框架内，仍然是一项尚未完成的任务。众所周知，这样一种万事皆能涵盖的理论可能永远不会实现。

尽管科学家对于引力的产生机制还不甚明了，但他们利用引力却有了重大发现。在20世纪60年代和70年代，天文学家维拉·鲁宾和肯特·福特（Kent Ford）发现，星系边缘的恒星运行速度超过了预期。这就好像是它们在某种看不见的物质引力作用下，急速运动。正是因为引力，这些看不见的暗物质暴露了它们的存在。

近年来，科学家们还成功地捕捉到了爱因斯坦相对论的另一个结果——当像中子星和黑洞这样的大质量物体相互旋转时所发出的引力波。

自2017年以来，激光干涉仪重力波观测站（LIGO）通过探测这种事件极其微弱的信号，打开了一扇通往宇宙的新窗口。