李雲忠
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萬有引力定律最重要的理論基礎是開普勒定律。開普勒在牛頓之前發現，當時知道的幾個行星離太陽越遠，繞太陽一圈所用的時間越長（R＊R＊R／（T＊T）＝常數，R是行星到太陽的距離，T是繞太陽一圈的時間，如地球是一年）。牛頓的萬有引力實際上可以說是由開普勒定律推算出了各個行星上的離心力（中國大陸的正統說法是“所需要的向心力”）。結論是這個力應該和距離成平方反比關係（F＝1／（R＊R），F是力，R是距離）。
可是到了太陽系之外，科學家發現許多的星系中的恆星繞星系中心轉的周期並不符合開普勒定律，它們的周期與距離基本無關。如此推演出的力實際上應該是與距離成一次反比的關係(F＝1／R，F是力，R是距離)，這就推出了個不同的引力。可是科學家們不願意讓這引力在太陽系之外卻來了一個不同的樣子，就提出了暗物質的概念。就是說，在星系中遍布了一種不發光的物質。它們是怎麼分布的呢？分布得讓我們看到的星系都如所觀測的那樣運動。這樣一來，不管星系怎麼運動，萬有引力都不會被推翻了。
萬有引力定律還有一個問題。當用它來推算現在的大爆炸理論時，和實驗觀測不符。這就是近日新聞中提到的所謂暗能量（dark energy)。有了這暗能量，無論這宇宙怎麼膨脹，總是可以解釋的。其實愛因斯坦早就意識到現在的引力理論推出了一個很奇怪的宇宙，加上了這個“暗能量”的“宇宙常數”。直到現在科學家才不得不接受這種說法，目的卻是要挽救現有的理論。
可是這種呼之即來卻又不發光的暗物質是什麼呢？形形色色的理論被提了出來。其中一種理論說是一種星系大小的粒子，卻比一個電子還輕。天知道怎麼才能探測到這種粒子。[1]另一種理論說這是一種叫Q球的粒子，大小象一個分子一樣，卻可以穿過整個星球而不被觀測到。[2]
愛因斯坦的相對論發展了萬有引力定律，更重要的是打破了原有的時空觀。可這也造就了不破的信條，後人只在這個框架內修修補補。萬有引力定律也就成了“不敗”的定律。
[1]Pease R., New Scientist 2000年8月26日，第5頁。
[2] Muir H., New Scientist 2000年5月20日，第22頁。
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