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引力是什么？這是幾百年來(lái)許多科學(xué)家苦苦思索的問(wèn)題。我們跳得再高，瞬間都會(huì)回到地面；我們向天空射出一枚子彈，過(guò)一會(huì)兒它也將掉落地面；就連飛到幾百公里高空的人造衛(wèi)星，只要哪一天它燃料耗盡，也難逃回落地球并在與大氣摩擦中焚毀的命運(yùn) 。
我們知道這都是引力造成的，但引力究竟有多大？它究竟是如何產(chǎn)生的？直到牛頓被蘋果砸中腦袋之前，沒有人能給出科學(xué)的答案。
牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力公元1666年， 23歲的艾薩克·牛頓為躲避在倫敦爆發(fā)的黑死病逃到了偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村的農(nóng)??，尽管离开了剑桥大?，但他在鄉(xiāng)村寂寞無(wú)聊的日子里一直沒有停止思考。某一天在蘋果樹下，牛頓被一顆成熟的蘋果砸中，盯著滾落在地的蘋果，他突然意識(shí)到，蘋果之所以下落，是因?yàn)榇蟮貙?duì)它的重力引起。而這個(gè)重力不只存在于地面，它可能是宇宙中一切星體相互吸引的根本原因。

牛頓與蘋果
1669年，27歲的牛頓當(dāng)上了劍橋的數(shù)學(xué)教授。1687年，牛頓創(chuàng)立了物體間力相互作用的定律，他認(rèn)為宇宙中任何兩個(gè)物體之間都有相互的吸引力，這個(gè)力的大小與兩個(gè)物體的質(zhì)量成正比，同時(shí)與它們之間的距離的平方成反比。
鑒于當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)水平的局限，牛頓無(wú)法測(cè)定那個(gè)極小的引力常數(shù)G的值，因此萬(wàn)有引力公式被寫成：
F∝mM/r2
在這個(gè)公式中，F(xiàn)為兩個(gè)物體相互間的引力，m與M分別為兩個(gè)物體的質(zhì)量，r為物體間的距離。
一百多年后的1798年，英國(guó)物理學(xué)家亨利·卡文迪許通過(guò)精密的扭秤法測(cè)出引力常數(shù)G的值約為：6.754×10?11 N·m2/kg2，自此，萬(wàn)有引力公式被改寫為：
F=（G×m?×m?）/r2

萬(wàn)有引力公式
萬(wàn)有引力的發(fā)現(xiàn)為天體力學(xué)奠定了基礎(chǔ) ，自此之后科學(xué)家們對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的研究就有了理論依據(jù) ，他們可以非常精確地測(cè)出太陽(yáng)、地球與月球的質(zhì)量與引力關(guān)系，準(zhǔn)確計(jì)算彗星的軌道，甚至還通過(guò)行星間軌道的細(xì)微變化推測(cè)到遙遠(yuǎn)太空中海王星的存在。
萬(wàn)有引力定律是如此準(zhǔn)確，以致于你不需要親自登上月球就能計(jì)算出自己在月球表面的重量。就連月球?qū)Φ厍蛲杰壍佬l(wèi)星的微小攝動(dòng)力，也可以通過(guò)萬(wàn)有引力公式求出。
牛頓發(fā)現(xiàn)了宇宙中一切物質(zhì)間都存在相互之間的引力，這個(gè)引力與它們的質(zhì)量及距離相關(guān)，并且以一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的公式將這個(gè)關(guān)系表示出來(lái)，為人類探索宇宙提供了一個(gè)強(qiáng)大的工具。牛頓是偉大的。

因?yàn)樵虑蛞H為地球的1/6，阿波羅13號(hào)宇航員到時(shí)會(huì)輕松許多
但牛頓的萬(wàn)有引力理論沒有解決一些根本問(wèn)題：引力的實(shí)質(zhì)是什么？引力與宇宙中其它力之間到底存在什么樣的關(guān)聯(lián)？萬(wàn)有引力適用于一切場(chǎng)合嗎？
這些問(wèn)題直到二十世紀(jì)初另一個(gè)天才的出現(xiàn)，才有了進(jìn)一步的解答。
廣義相對(duì)論的提出1915年底，瑞士伯爾尼專利局的小職員阿爾伯特·愛因斯坦向普魯士科學(xué)院提交了他的廣義相對(duì)論論文。在論文中，愛因斯坦提出兩條革命性觀點(diǎn)：
一、等效原理：引力場(chǎng)與慣性力場(chǎng)在動(dòng)力學(xué)上是等效的；
二、廣義相對(duì)性原理：所有的物理定律在任何參考系中的形式都相同。

青年愛因斯坦
為了創(chuàng)立相對(duì)論，愛因斯坦提前好幾年學(xué)習(xí)了微分幾何，這是一個(gè)研究彎曲空間的數(shù)學(xué)工具。因?yàn)閻垡蛩固拐J(rèn)為一切有質(zhì)量的物體都擁有能量，它會(huì)使其周圍的空間發(fā)生變形，同時(shí)速度也將扭曲時(shí)間。在這個(gè)扭曲的時(shí)空中，傳統(tǒng)的歐幾里德幾何學(xué)幾乎毫無(wú)用處，他需要用全新的思維方式和全新的數(shù)學(xué)工具來(lái)解決扭曲時(shí)空的問(wèn)題。