物理学认为自然界存在四大基本力:引力、电磁力、强核力和弱核力。这些基本力的作用让大到天体,小到分子甚至原子的物体不至于将自己撕成碎片,也是构成整个宇宙物理学规律的基石。
爱因斯坦的理论对引力做了非常优美的描述,但有很多证据显示这一理论中存在一些漏洞。仅仅是超大质量黑洞的存在本身就表明我们目前有关于宇宙如何运行的理论是不完善的,它似乎并不能够很好的解释黑洞的本质。
目前我们对于宇宙的认识基本上是基于爱因斯坦的广义相对论,这一认识依赖于自然界存在的四大基本力:引力、电磁力、强核力和弱核力。
这些基本力的作用让大到天体,小到分子甚至原子的物体不至于将自己撕成碎片,也是构成整个宇宙物理学规律的基石。但在最近几十年间,有一种观点认为自然界中可能存在着第五种基本力,如果这一观点得到证明,那这将彻底颠覆我们之前的许多观点,也将重塑我们对于宇宙运行基本规律的认识。
现在,科学家们认为他们终于有办法能够最终去检验这第五种力是否是真实存在的,而他们所采用的这种方法涉及对星系核心区域恒星运动的监测。
自然界的四种基本力构建了粒子物理学标准模型的基础,这是目前我们用于描述微观粒子世界的最佳工具。在这四种基本力当中,强核力和弱核力相对是属于微观世界的。强核力让原子核牢牢聚合在一起,而弱核力让某些原子的放射性衰变得以发生。
而相比之下,引力和电磁力发挥作用的尺度比较宏观。电磁力让分子能够结合在一起,而引力让行星和恒星不至于四分五裂。但这里存在的问题就在于,在我们理解引力本质的道路上,爱因斯坦的广义相对论似乎显现出一些令人困惑的地方。
引力是四大基本力中最后一种人类目前还在努力了解如何创造以及控制它的力。这种力本身不能解释它理应起作用的全部现象,比如测量显示宇宙中的引力总强度似乎无法用宇宙中全部已知物质的质量之和来解释。
直到现在,科学家们也只能用一种掩盖自身无知无奈的名词“暗物质”来指代那些产生了额外引力的宇宙“隐形质量”——科学家们认为它们应当存在,尽管我们对于它们的任何性质几乎都还是一无所知。
而由于目前严重缺乏能够有力证明暗物质存在的直接证据,有一部分科学家甚至主张应该将引力从四大基本力中拿掉,但是更多的科学家则持有相反观点,他们猜想,或许存在着第五种尚不为我们所知的基本力,能够填补上这个漏洞。