科学家尝试破解四季苹果坠落是否一样快

　　假设存在“X场”力

　　宇宙中可能包含着一种尚未被发现、有X场之称的力。如果它受到太阳引力的影响，那么其定向就会在空间的每个点上发生变异。这种变异可能是我们发现此类力场的最佳希望。

　　通过灵敏度很高的实验可以揭示力场的影响，例如物体在引力下坠落的速率，它在一年的不同时间会形成不同的结果。

　　引力之谜

　　引力，是我们大家都知晓，而且自认为理解了的力。然而，它却是自然界四种基本力中留下谜团最多、最令人困惑的力——

　　引力到底是什么？

　　要是你纵身向上跳跃，地心引力就会把你拉回到地面。要是你爬上一座山的悬崖边缘，引力就会加快你从另一侧下山的速度。这一切表明：作为一种影响和改变其他事物之运动的力，引力是按牛顿认定的方式行事的。

　　至少，在爱因斯坦出现以前，事情看来好像就是如此。他的广义相对论告诉我们：引力实际上并不是那么简单。广义相对论提供了一个框架；在此框架内，不管人们如何运动，物理学规律似乎时时刻刻对每个人都是相同的。广义相对论将引力描述成几何图形。

　　宇宙的结构——四维时空，充满着因质量和能量存在而形成的团块。这就不可避免地会造成时空的扭曲变形；任何事物——不管是你、我，还是一片太空尘埃抑或一个光子——无论何时试图以直线的形式穿越宇宙，实际上都会遵循一条被附近的任何质量和能量所弯曲的轨迹。这种弯曲的结果，就是我们心目中认定的引力。稍微换个视角来观察，引力并不是一个物体直接作用于另一个物体的结果，而是一个物体的质量作用于周遭宇宙的产物。

　　然而，像牛顿那样把引力当作某种直接的作用力来处理一向对我们是十分有用的。它使我们能以惊人的准确性将火箭送上月球并测绘行星的轨道。在涉及到高速和加速度的场合，爱因斯坦的描述同样能经得起严密的检验。但牛顿模型也好，相对论也罢，虽然各有效用，其实并不是对引力的一种基本解释。我们依然不知道：质量、能量和时空的基本量子属性是如何经过组合而形成这一现象的。

　　为什么引力只把物体往下拉？

　　自然界的其他力都有对立面。拿电磁力来说，它可以相互吸引，也可以相互排斥，视有关物体的负荷而定。那么，是什么原因使引力变得与众不同的呢？

　　答案似乎与量子场论有关。传送强核力、弱核力和电磁力的粒子具有不同类型的负荷，例如电荷或色荷等。“这些负荷可以是正的，也可以是负的，”麻省理工学院的弗兰克·维尔切克说，“这就为作用力的符号提供了形形色色的可能性。”作为一种假设的粒子，引力子理应像量子场论所宣称的那样传递引力，但实际情况并非如此。“引力子对能量密度作出反应，而这种密度永远是正的”。

　　引力与其他基本力之间的明显差异对物理学家提出了一个难题，那就是创建“万有理论”，为所有这些现象提供独一无二的解释。目前多数理论家都预料，导向这一理论的最佳途径，是通过自然界中一种有超对称性之称的隐对称；据它提示，每种粒子都有一个沉重得多的孪生粒子在等待发现。