科學聯盟2017-11-20 15:08:41題主你好。認為引力不是力並不是最近的主張。早在101年前的1916年，愛因斯坦發表了綜述性論文《廣義相對論的基礎》，這是第一篇系統地介紹廣義相對論的論文。廣義相對論認為，引力是時空彎曲的假象。按照一般構造廣義相對論這一引力理論模型的思路，我們需要從四維時空的微分第一型推匯出測地線方程，並從測地線方程給出測地偏離方程。測地偏離方程說明了引力導致的潮汐效應其實是來自於時空的黎曼曲率張量，這就是廣義相對論最關鍵的一個方程之一。因此愛因斯坦大膽猜測，
時空的裡奇曲率張量（黎曼曲率張量收縮兩個指標以後的產物）與時空標曲率、度規組成的愛因斯坦張量正比於物質場的能量-動量張量
。這就是愛因斯坦場方程的非數學表述，它反映了物質場導致時空彎曲。在牛頓力學看來物體下落是因為存在一個叫“gravity”的力迫使下落物體以9。8m/s^2的加速度運動；而廣義相對論則認為是因為時空存在彎曲導致物體必須沿著測地線運動（否則就會被彎曲時空拉回到測地線上），其運動軌跡必須滿足測地線方程。整個過程裡，廣義相對論不談力與加速度的關係，而是談測地線。這就導致引力不再是力，而僅僅是幾何效應。我們一般研究的引力場是真空引力場，在球對稱性的前提下史瓦西給出了廣義相對論第一個嚴格解——史瓦西解。史瓦西解可以嚴格給出水星近日點進動每一世紀43“附加值。不僅如此，在光線彎折等一些列問題上，廣義相對論可以給出比較接近實驗資料的計算結果。LIGO觀測到引力波的存在，也證明了廣義相對論的預言。
小編曾經回答過一次這一類問題，但是沒有細談廣義相對論的幾何化。在數學物理學家眼裡，二十世紀的理論物理，就是物理幾何化的歷程，廣義相對論將引力變成了偽黎曼時空的幾何效應，楊-米爾斯理論把其他三種作用力變成了纖維叢的幾何效應。當今天為止，凝聚態物理的幾何化尚未完成，但是像拓撲絕緣體等需要用到幾何理論的凝聚態器件已經誕生。當代物理正在範疇化，範疇學是比較年輕的數學理論，物理範疇化是共形場論等理論的必然要求。
廣義相對論的幾何化是物理幾何化的開端，其思想是在4維時空上新增光滑度規，從而獲得時空的聯絡和曲率，
由於度規的對稱性，時空不存在扭曲，只存在彎曲
。許多科普書模糊這兩個概念，這是錯的。對於存在自旋的引力時空是存在扭曲的。扭曲是用撓率張量來描述的，彎曲是用曲率張量來描述的。愛因斯坦曾經用絕對微分學和張量分析來作為廣義相對論的數學基礎。從當代微分幾何的角度來看，愛因斯坦的數學工具過於簡單和粗糙。藉助嘉當結構方程和協變外微分等工具，就能很清楚、簡單地把廣義相對論的全部數學基礎描述出來。不僅如此，嘉當方程可以推廣到無度規限制但具有仿射聯絡的幾何上，這就為纖維理論的聯絡曲率做了鋪墊。不同的地方是，廣義相對論是以度規為動力學變數，規範場論是以聯絡為動力學變數。目前，廣義相對論的一個量子理論——圈量子引力論認為量子引力場的動力學變數應該也是聯絡：阿希提卡聯絡。
小結：引力幾何化和相互作用幾何化是已經被證明的物理理論，它們給出了很好的計算結果，並被實驗所驗證。但是目前還不能說理論物理就做完了，現代物理還存在許多挑戰，需要後來者在已有理論基礎上繼續開拓。
