目前科学界的主流观点认为，引力的本质是时空的弯曲。这个观点来自爱因斯坦的广义相对论，已经被很多天文观测所证实，在理论上起到了非常好的预测作用。 　　

　　在人类认识重力的过程中，出现了三大理论。下面分别介绍一下。 　　

　　牛顿经典引力理论 　　

　　据说牛顿意识到万有引力定律是因为一个苹果掉下来砸到了牛顿的头。世界上所有的物质都有引力，这就是重力。引力的大小不仅与两个物体的质量有关，还与它们之间的距离有关。这是经典力学中对引力的描述。 　　

　　在牛顿的理论中，他认为时空是扁平的，无论距离有多远，引力的作用都是瞬间完成的。现代物理学研究表明，牛顿的引力理论是广义相对论的局部近似，它只适用于弱引力场环境。 　　

　　牛顿的引力理论在预测天体运动方面一直非常准确。例如，天文学家利用万有引力定律预测了海王星的存在。但在解决一些问题时存在一定的困难，比如水星近日点的岁差。 　　

　　爱因斯坦的引力理论 　　

　　1915年，爱因斯坦在狭义相对论的基础上正式完成了广义相对论，将引力解释为时空的曲率，认为时空与物质的关系非常密切。在牛顿的理论中，时间和空间与物质无关。所以广义相对论认为引力并不真的存在，只是一种时空弯曲效应。 　　

　　这个理论让时空几何化，存在于三维空间的物体可以弯曲空间甚至时间，这就是时空弯曲。如下图所示： 　　

　　有质量的物体可以弯曲时间和空间。质量越大，时间和空间弯曲得越厉害。并且单位空间包含的质量越多，该区域的时空曲率就越大。引力相互作用的传播速度等于光速。广义相对论中最重要的方程是引力场方程，它描述了物质与时空的关系。 　　

　　广义相对论不仅解决了水星近日点进动(物体在强引力场中运动)的问题，还得到了很多实验支持，比如光在引力场中的弯曲、谱线的引力红移等。此外，广义相对论的很多天文预言都得到了证实，比如黑洞。物质在时空中运动时会激起涟漪形成引力波，重力对光的弯曲形成引力透镜。广义相对论的诞生对现代天文学的发展起了巨大的作用。 　　

　　上图是人类拍摄的第一张黑洞照片。 　　

　　量子引力理论 　　

　　量子力学和相对论是现代物理学的两大支柱。量子力学致力于研究微观世界中物质的运动规律，其研究成果有精确的实验支持。量子力学试图量子化引力，但没有成功。 　　

　　世界是物质的。物理学家认为自然界有四种基本力：电磁力、强力、弱力和引力。量子力学结合狭义相对论和经典场论形成了量子场论，并在Young Mills理论的基础上发展了标准模型理论。它成功地统一了前三个力，但来不及纳入引力，即量子力学与广义相对论不相容。 　　

　　科学家发现电磁力、强力和弱力都是通过交换粒子(规范玻色子)形成的，于是他们提出了引力子的概念，并预言了这种粒子的性质，但至今在实验中还没有发现引力子。在量子力学中，粒子被定义为质量为0，自旋为2的玻色子。 　　

　　量子力学虽然没能解决引力问题，但确实解决了质量的起源问题。科学家认为希格斯场是时空分布的，这些粒子通过希格斯机制被赋予了质量。目前，科学家已经在实验室成功观测到希格斯场激发的希格斯粒子。 　　

　　然而，目前科学家还没有放弃引力量子化的吸引力，因为万有理论是如此吸引人。超弦理论是目前最有前途的理论，与量子力学和广义相对论兼容。 　　

　　结束语 　　

　　通过上面的介绍，相信你已经知道，目前关于引力的本质，因为量子力学和广义相对论是不兼容的，这意味着还有很多问题需要解决，应该需要一个全新的理论来兼容量子力学和广义相对论。但是，这并不意味着量子力学和相对论是错的，就像相对论没有推翻牛顿力学一样。尤其是现在，对暗物质和暗能量知之甚少。 　　

　　不可否认，现有的实验证据表明，广义相对论是目前最精确的引力理论，它有很多重要的应用。目前时空弯曲是对引力最好的解释。