Ⅰ 引力波的波長和頻率是多少引力波傳播需要介質嗎
引力波以波動形式和有限速度傳播的引力場。按照廣義相對論,加速運動的質量會產生引力波。引力波的主要性質是:它是橫波,在遠源處為平面波;有兩個獨立的偏振態;攜帶能量;在真空中以光速傳播等。引力波攜帶能量,應可被探測到 。但引力波的強度很弱,而且,物質對引力波的吸收效率極低,直接探測引力波極為困難。曾有人宣稱在實驗室里探測到了引力波,但未得到公認。天文學家通過觀測雙星軌道參數的變化來間接驗證引力波的存在 。例如,雙星體系公轉、中子星自轉、超新星爆發,及理論預言的黑洞的形成、碰撞和捕獲物質等過程,都能輻射較強的引力波。我們所預期在地球上可觀測到的最強引力波會來自很遠且古老的事件,在這事件中大量的能量發生劇烈移動(例子包括兩顆中子星的對撞,或兩個極重的黑洞對撞)。這樣的波動會造成地球上各處相對距離的變動,但這些變動的數量級應該頂多隻有10^-21。以LIGO引力波偵測器的雙臂而言,這樣的變化小於一顆質子直徑的千分之一。這樣的案例應該可以指引出為什麼偵測引力波是十分困難的。
Ⅱ 引力的傳播速度是光速,我們是怎樣進行測量的
我們對引力傳播速度的測量,是從“引力波”現象開始的。最終,在兩年前,我們才真實得出了“引力傳播速度趨同於光速”這樣的結論。我們都知道,引力,可以說是自然界無處不在,無所不在,最神奇的一種力。
物理學的四大基本力中,雖然引力的影響范圍最小,力度最弱;但是,它確制約著可觀測宇宙里的種種變化;上到日升月落,下到我們所經歷的一切,都在被引力不斷的影響著。
當時,引力波是從距離地球六千五百光年之外的開普勒63v星球上傳來的。經過計算之後,我們得出了引力波,也就是引力本身的傳播速度:和光速趨同。
Ⅲ 宇宙中比光速快萬倍的引力波,是怎樣的存在
宇宙中比光速快萬倍的引力波,是怎樣的存在?今天我們來認識一種神奇的波——引力波。在物理學中,引力波是指時空彎曲中的漣漪,通過波的形式從輻射源向外傳播。它是太空中一種看不到的波,並且傳播速度非常快。我們從很久以前就知道這種波了。100多年前,偉大的科學家愛因斯坦提出了許多關於重力和空間的想法。引力波是愛因斯坦在廣義相對論中提出的,也就是物體加速運動時給宇宙時空帶來的擾動。
如何證實引力波的存在呢?2015年,科學家們首次探測到了引力波!他們使用了一種非常靈敏的儀器——激光干涉引力波觀測台(LIGO)。這次引力波是兩個黑洞對撞後融合時產生的。令人驚訝的是,這次撞擊發生在13億年以前,但是引力波直到2015年才傳到了地球上。引力波的首次發現是科學史上十分重大的事件。在此之前,我們對於宇宙所有的認識都來自於光波。但之後我們擁有了一種認識宇宙的全新的方法——引力波。
Ⅳ 如何理解引力波,怎樣具體探測
直接探測到引力波有多重要?包括中國科學家在內的多國家科學家認為,新發現不僅填補了廣義相對論實驗驗證中最後一塊缺失的拼圖,讓現代物理學的根基更加堅實,也意味著科學家抓住了揭開宇宙奧秘的「鑰匙」,有助於了解宇宙的起源和運行機制。
英國著名理論物理學家斯蒂芬·霍金錶示:「引力波提供了一種人們看待宇宙的全新方式。(人類)探測到引力波的這種能力,很有可能引發天文學革命。」
全球近千名科學家參與了搜尋引力波的項目,其中有來自中國清華大學的科研團隊,包括該校信息技術研究院研究員、天體物理中心兼職研究員曹軍威,以及計算
機系副教授都志輝和王小鴿等。參與研究的幾位科學家對新華社記者說,他們著重採用先進計算技術提高引力波數據分析的速度和效率。如果說引力波發現有重大意
義,那麼探測和數據分析技術水平的提高意義也同樣重要。
美國亞利桑那州立大學物理學家勞倫斯·克勞斯告訴新華社記者,發現引力波開啟了觀測宇宙的一個新窗口,就像望遠鏡的發明或太空無線電波的發現一樣。引力波天文學將成為21世紀的天文學。不僅如此,它可能還揭示了有關引力、黑洞及基本物理問題的性質的重要信息。
南非誇祖魯-納塔爾大學的引力波研究專家馬寅哲說,天文學的發現幾百年以來主要靠電磁光譜的測量,射電、光學、紅外、X射線等天文觀測手段均是在收集
光,靠「看」觀測宇宙。引力波的發現則將從「聽」這一完全不同的角度進行天文觀測,引力波天文學這一學科的大門徹底被打開。引力波將成為檢驗愛因斯坦相對
論、探測黑洞質量、測量宇宙距離等基本問題的新窗口。
此次主導發現引
力波的是「激光干涉引力波天文台」項目(LIGO)。參與該項目的美國賓夕法尼亞州立大學科學家查德·漢娜說,我們無法預測引力波天文學將如何改變對宇宙
的基本認知,就像伽利略用他的小望遠鏡預測不了哈勃太空望遠鏡展現給我們的宇宙那樣,「我們可以預期的是,100年後我們的後輩所知道的將與我們所知道的
有天壤之別」。
LIGO原型機實驗室科學家埃里克·金特羅對新華社記者回憶自己得知引力波可能被探測到的經歷說,「我們被告知不得聲張,我甚至沒有告訴家人,其實直到今天,我們還沒有好好慶祝,我只是在當時偷偷攥了下拳頭,對自己說『YES』」。
另一名LIGO項目共同創始人、加州理工學院教授基普·托爾內說:「有了這一發現,我們人類將會開始不可思議的新探索:探尋宇宙扭曲的一面——由扭曲時空生成的天體與現象。」
托爾內也是好萊塢科幻大片《星際穿越》的科學顧問。有人在記者會上問這一發現對時間旅行有什麼意義,他回答說:「這大大加深了我們對在極端扭曲情況下的時空行為的了解,但我不認為它使我們距時間旅行更近一步。我倒是希望如此,但那是兩個不同的方向。」
100年前,愛因斯坦的廣義相對論預言了引力波的存在。但愛因斯坦也曾認為,由於引力波太過微弱,它無法被探測到。參與LIGO項目的墨爾本大學研究人員孫翎告訴記者,這次「我們既證明了他的正確,另一方面他也說錯了,我們真的探測到了」。
Ⅳ 引力的傳播速度是光速,那麼科學家是怎樣測量引力的傳播速度的
現在越來越多的人開始好奇這種事情的出現了。
但是如果現在太陽上突然出現一個人,那麼根據光從太陽到達地球需要8分鍾的時間,就說明你和太陽上突然出現的這個人的引力作用接觸也必須用8分鍾。但他質量小,離你又遠,所以根據引力定理公式可以知道,你根本感覺不到他對你的引力作用。你們兩個人都對自己所處星球的引力作用感覺明顯。
Ⅵ 雙星系統的引力波的三個階段是什麼
從波的頻率演化看,在低頻的部分開始。碰撞分三個階段:
第一階段。兩個黑洞的引力波頻率從30 Hz開始。這在引力波天文學中是比較低的頻段,但是這就意味著黑洞是15Hz軌道頻率。再具體點就是,這兩個黑洞分別為36和29太陽質量,每個半徑大約是一百公里左右,距離是一千公里,每秒鍾互相轉15圈。
第二階段。到兩個黑洞快並合的時候,引力波頻率達到100 Hz,軌道頻率50 Hz,就是每秒鍾轉50圈。這個時候兩個黑洞已經快形成一體了,它們每個「中心」之間的距離大概是兩百公里左右。
第三階段。然後,這個合並成一體的扭曲的黑洞繼續震盪,逐漸變成一個新的、旋轉的黑洞(科爾黑洞)。這個黑洞的質量是63個太陽質量,它的半徑大約是160公里。在這個震盪的過程中,這個黑洞主要顯示發射頻率在240 Hz左右的引力波,說明它在以120 Hz左右旋轉,也就是每秒鍾120圈。這個過程也可以看做是引力波在黑洞的「光球」周圍繞轉,並且逐漸逃逸到遠處。」
Ⅶ 關於引力波
引力波
人們熟知的萬有引力的本質是什麼?牛頓認為是一種即時超距作用,不需要傳遞的「信使」。愛因斯坦則認為是一種跟電磁波一樣的波動,稱為引力波。
電荷被加速時會發出電磁輻射,同樣有質量的物體被加速時就會發出引力輻射,這是廣義相對論的一項重要預言.
1959年,美國馬里蘭大學教授韋伯發表了證實引力波存在的消息,這引起了世界物理學界一陣狂熱的激動。事情是這樣的,韋伯等人製造了6台引力波檢驗器,分別放在不同地點進行長期的檢波記載。結果發現在各台檢波器上都記錄到一種相同的、不規則的「擾動」,並證明它並不是由聲學振動、地震、電磁干擾或宇宙線干擾等引起的,因此,他們認為「不能排除這就是引力波」。之後,許多國家的科學家採用各種方法企圖證實宇宙深處的同樣「來客」,但終未得到肯定的結果,於是激動之餘,人們便只能嘆息罷了。
射電天文學的蓬勃發展為物理學家們新的探測途徑。射電望遠鏡的探測本領比光學望遠鏡強得多,美國天文物理學家泰勒等人在1974年,靠著射電望遠鏡發現了一個雙星體系——脈沖射電源(PSR1913+16)。按照廣義相對論計算,雙星互相繞轉發出引力輻射,們的軌道周期就會因此而變短,(PSR1913+16)的變化率為-2.6*10 -12。而在1980年,他們也是採用精密的射電儀器,由實驗行到觀察值為-(3.2±0.01×10 -12,與理論計算值在誤差范圍內正好符合。這可以說是引力波的第一個定量證據。上述消息傳開,引起物理學界的極大震動。科學家們信心倍增,為歡迎引力輻射這位宇宙「嬌客」將開展更為廣泛的探索研究。因為對引力波的探測不僅可以進一步驗證廣義相對論的正確性,而且將為人類展現出一幅全新的物質世界圖景,茫茫宇宙,至個有物質,到處有引力輻射。
Ⅷ 如何通過引力波測量地球與黑洞的距離
在物理學中,引力波是指時空彎曲中的漣漪,通過波的形式從輻射源向外傳播,這種波以引力輻射的形式傳輸能量。在1916年[1] ,愛因斯坦基於廣義相對論預言了引力波的存在。引力波的存在是廣義相對論洛倫茲不變性的結果,因為它引入了相互作用的傳播速度有限的概念。相比之下,引力波不能夠存在於牛頓的經典引力理論當中,因為牛頓的經典理論假設物質的相互作用傳播是速度無限的。
各種各樣的引力波探測器正在建造或者運行當中,比如 advanced LIGO(aLIGO)從2015年9月份開始運行觀測。
Ⅸ 地球引力是如何計算出來的
比較高深,現在科學界還有不同解釋
引力產生的原因:
【第一種解釋】
空間 引力扭曲空間,也可以說是膨脹使空間扭曲。
牛頓被蘋果砸到,換一種說法 牛頓撞到了蘋果。
用於宇宙在不斷膨脹,可是為什麼我們沒粘在一起呢?空間,空間存在壓力使我們不會粘在一起。
這就是為什麼2個物質靠近,還會產生斥力的原因。
在太空加速運動的飛船理你會感到重力。
在墜落的電梯你感覺不到重力。
但是還有一點,我們在宇宙中,而且我們還是人類,我們無法高於人類的思想以令一種形式看我們的這個宇宙。一切都在發現,一切都在探索,永遠沒有止境。
引力是什麼?茫茫宇宙由無數個星系、星體組成,這些天體沿著各自的軌道秩序井然地運轉,組成一個和諧的宇宙大家庭,是什麼神奇的力量把這些天體組合在一起的呢?人們認為是引力。然而引力的實質是什麼呢?
早在1679年,著名科學家牛頓提出了萬有引力定律,認為天體間因有質量而有引力,並且發現了引力對一切物體的作用性質都是相同的。例如,當地球引力把任何一個物體吸引到地面時,其加速度是9.8米/秒』。很顯然,牛頓所提出的引力,實際上就是重力。但是引力是如何實現的呢?它的作用機制是什麼?萬有引力定律不能解答。
引力與電力有相似之處,如二力均與物體間距離的平方成反比,與兩物體所帶力荷(引力是質量,電力是電荷)的乘積成正比。但二力的比例系數相差懸殊,電力遠遠大於引力。例如,在氫原子中,原子核與電子間的電吸引力是它們間引力的 1040倍!二力間還存在一些其他的差別,如(兩物質的)同性電荷間存在相互排斥力,異性電荷間存在吸引力,而萬有引力卻總是吸引力。
1916年愛因斯坦廣義相對論的問世,提出了嶄新的引力場理論。他認為由引力造成的加速度,可以同由其他力造成的加速度區分開來。這個命題就是愛因斯坦的等價原理,即一個加速系統與一個引力場等效。我們設想,一個人在遠離地球的太空中乘一架升降機上升,上升的加速度為9.8米/秒·平方,由於速度變化產生了阻力,這個人雙腳會緊緊壓在升降機的底板上,就像升降機停在地球表面上不動一樣,但無法說明他所受到的是引力還是慣性。因此,牛頓所說的萬有引力,在愛因斯坦看來,根本不是什麼引力,而是時空的一種屬性。在這種成曲線的四維時空連續體中,根本不需引力.天體是按自己應有的曲線軌道運行的。
1918年愛因斯坦根據引力場理論預言有引力波存在。他認為高速運動著(加速運動)的物質會輻射引力,引力波就是這種引力的載體,就像光波是電磁力的載體一樣。引力波的速度與真空中的光速相同。例如,在太陽和地球之間就是靠引力波傳遞引力子而實現相互作用的。因此,引力波存在與否,是廣義相對論的又一個關鍵性驗證。引力波非常微弱。據計算,用一根長20米、直徑1.6米、重500噸的圓棒,以28轉/秒的轉速繞中心轉動,所產生的引力波功率只有2.2× 10的負29次方瓦;一次17000噸級核爆炸,在距中心10米處的引力波充其量也只有10的負16次方瓦/厘米·平方。因此,引力波在目前還無法直接測量。
按照愛因斯坦的理論,自然界也應存在引力波,正如電荷的運動會產生電磁波一樣,物體的運動也會產生引力波,引力波的傳播速度為光速。這是電力與引力間又一個重要的相似特性。但只有宇宙中具有巨大質量(幾倍於太陽質量)的運動天體才可能產生強烈的引力波。
最早動手檢測引力波的是美國馬里蘭大學的物理學家韋伯博士。60年代他建立了世界上第一套引力波檢測裝置:一根長153厘米、直徑61厘米、重約1.3噸的圓柱形鋁棒——後人稱之為韋伯桿,橫搭在由兩個鐵柱子支著的鋼絲上。鋁桿質量雖大,鋼絲卻幾乎無絲毫振動。韋伯推測,鋁桿若能接收到來自太空的一束強引力波,就會擺動起來,但擺動很可能是很輕微的,他估計擺動幅度可能只有原子核直徑(10的負15次方米)那麼大,附近卡車開過等引起的地面震動均可能導致韋伯桿產生如此幅度的振動。為確認檢測的確實是引力波,他還在 1000公里之外的芝加哥阿崗國家實驗室安裝了一個類似的儀器。他想,假如有一個引力波掃過整個太陽系的話,則兩個儀器都會同時作出同樣的反應。1969年6月,他宣布檢測到了引力波。但後來科學家用更精確的儀器再也未檢測到,現在一般認為,韋伯的實驗結果有誤。
韋伯檢測器工作在室溫(27℃左右)環境,由於受分子熱運動雜訊的限制,最高靈敏度只能達10的負16次方量級,用來檢測引力波尚不可能。
1974年美國人泰勒領導的實驗小組,用射電望遠鏡對天空掃描,發現了離地球15000光年的一顆脈沖星發出的脈沖信號,又經過近4年的觀測,間接證實了引力波的存在。脈沖星是急速旋轉的中子星,它是一個內部停止了核燃燒而被壓得極端緊密的恆星體。它與另一個中子星一起相互繞轉,構成一個雙星體系。按照愛因斯坦的理論,這個雙星體系應能發射引力波,從而帶走一些能量,使雙星軌道慢慢縮小,周期慢慢變短。這些變化盡管都很微小,卻可以從它們發出的脈沖信號到達地球的時間精確計算出來。4年的觀測表明:雙星軌道周期總共減少了萬分之四秒。這個結果恰好與愛因斯坦的理論相符。這是人類第一次間接證實了引力波的存在。但是,這畢竟是間接證明,還不能由此得出引力波真實存在的結論。
70年代中期到80年代中期,出現了工作在低溫條件下的第二代引力波檢測器(韋伯檢測器為第一代)。如美國斯坦福大學建成了低溫引力波天線裝置:天線是圓柱形的鋁棒,長3米,重4.8噸,工作在液氮溫區,靈敏度達5×10的負19次方,能檢測出振幅為1.5×10的負16次方厘米即約千分之一原子核半徑或者一百萬億分之一頭發直徑的振動。日本東京大學平川諾平教授的引力波檢測工作也令人耳目一新。其眾多實驗均以頻率為千赫量級的高頻引力波為檢測對象,這是與科學家迄今所知道的最強天體引力波源相對應的。平川則創制了一種共振低頻引力檢測器(方形或扭擺型天線),明確以蟹狀星雲中的高速自轉脈沖中子星NP0531+21為檢測對象,該星自轉周期為33毫秒,所發引力波到達地面的強度約為10的負27次方量級。平川的引力波檢測器分別設立在東京和築波科學城,經在低溫條件下的長時間積累,靈敏度已達10的負25次方。
在進入20世紀80年代之後,前蘇聯科學家烏恰耶夫又提出了「中微子引力論」。
傳統理論認為,中微子不帶電荷,無靜止質量,它以光速運動,幾乎不與物質發生作用,可以順利穿過地球。但是近年來發現中微子還是有靜止質量的,不過其質量極小,約10的負32次方克。科學上發現的中微子實際上有三類:電子類、μ介子類和,介子類。例如,在太陽核聚變反應中輻射的是電子類中微子,它們在到達地球前某個時候就已經變成了μ介子類或,介子類中微子了。如果一類中微子能變成另一類,它們就必須具有一定的質量了。有質量就可能對物體造成沖力。烏恰耶夫以「中微子氣」代替引力波,認為在充滿宇宙間的中微子氣中,中微子以亞光速進行著雜亂無章的運動,其中一部分總是要被天體吸收的,結果每一天體都獲得一種「脈沖力」,此脈沖力大小等於其吸收的中微子質量與其速度乘積。在日地系統中,地球向日面承受的中微子流比背日面要弱,由此產生的脈沖力恰好抵消地球繞太陽運動的離心力。宇宙間各天體運動都可以如此解釋。在這里根本不需要吸引之力。當然,這個理論只是一種探討,並無實驗事實作依據。不過由於中微子在宇宙演化過程中起著重要作用,對它的認識還有待進一步深化。因此,烏恰耶夫的說法或許是有一定道理的。那麼,引力的本質到底是什麼?是重力,引力波,還是中微子?
現在,科學家又在改進檢測器或創制新的檢測器,以求檢測到引力波。例如,美國計劃分別在東西兩岸建立臂長為3.2公里的激光檢測器,經多次反射,總光程可達100公里,其靈敏度估計可達10的負21次方。前蘇聯科學家提出,引力既然能使空間彎曲,引力波將使空間彎曲程度發生改變,由是,電磁場就會因其存在空間的改變而改變,只要檢測到這種改變,就算檢測到了電磁波。我國科學家提出,引力波會使物質的超流態發生改變。羅馬尼亞學者則提出,引力波將使約瑟夫森結電流受到影響。這些效應均可用來檢測引力波。
【第二種解釋】
引力來源於彎曲
正是質量造成了空間的彎曲,而運動是沿著彎曲的空間進行的,這使得人們「以為」是在受某種引力支配著。實際上不是引力,而是彎曲的空間。這就是「引力」產生的原理。
【第三種解釋】
愛因斯坦認為萬有引力是物質的存在使時空發生彎曲所致。時空彎曲的理論很獨特,也很令人費解,物質的存在如何使時空發生彎曲?又如何產生引力?萬有引力來自哪裡,怎樣相互作用?成了自然之謎。
三百年來,有那麼多人探索萬有引力,而今的結論竟是這么簡單——萬有引力就是質子與電子間電磁力的外延。為什麼別人就沒有想到?
百年來肯定有不少學者首先就想到過這個原由,肯定提出過假說,但是提出這個新假說與學界奉行的電子雲理論、自由電子理論相悖,而無數次被迅速地否定了。
百年來,學界認為原子的核外電子是雜亂無章的電子雲,而新假說是原子核吸引了電子,還有庫侖力外延,所有原子核的電磁力都延伸在外,吸引原子以外的電子。那豈不成了不可收拾的電子爭奪戰!
百年來,學界認為金屬內彌漫著自由電子,而新假說認為萬有引力是原子核吸引了電子後還有庫侖力外延。這種力構成了地球的重力,吸引住了地球上的山川、河海、大象和人,那麼對自由電子的吸引更是輕而易舉。事實上臆想中的自由電子沒有受到萬有引力的制約,於是新假說就被就地否決了。
拋棄了核外電子無規律的電子雲理論,拋棄了金屬內彌漫著自由電子的理論,注意到核外電子有規律的運動,認識到核外電子都是在一定的能級軌道規律運轉。再來看萬有引力,它就這么簡單!
萬有引力的存在也輔證了核外電子是規律有序的:萬有引力吸引著萬億噸的山川、海洋、高樓、大壩。那麼,吸引散漫輕小的電子雲、吸引自由雜亂的自由電子應該是輕而易舉,然而事實是萬有引力對於如此輕小的電子沒有明顯的作為,證明原子外的電子是各有歸屬的,不是散漫、自由的。那些電子雲理論、自由電子理論是應該拋棄的。
大道至簡,大自然總是用最簡法則構成自身。在探索了物質核外電子有規律的運轉之後,再來看萬有引力,發現萬有引力的本源非常簡單:就是原子核對電子的吸引力——庫侖力,就是原子核(質子)與電子間電磁力的外延。
大家知道,原子是由原子核和繞核旋轉的核外電子組成,原子核(質子)帶正電荷,電子帶負電荷,正負電荷相互吸引才有這電子饒核高速旋轉。
原子核對電子的引力不會到了原子的邊緣嘎然而止,質子對電子的引力是沒有邊界的,遠遠地超出了原子、超出了物體之外,誰也沒有理由把這種無限的作用限制在一個原子范圍內。那種把原子核對電子的引力孤立在一個原子之內,認為原子間沒有相互作用、對外沒有交流是形而上學的。
所有原子核的電磁力都延伸在外,所有的質子引力都向外延伸,為什麼沒有形成電子爭奪戰?這是因為相鄰原子的外電子相距較遠,引力大打折扣。再者,每個原子的核外電子都是在一定的能級軌道規律運轉,都有各自的歸屬,是十分穩定的,核心多吸引來了電子也沒有其軌道,原子也留它不住。
【第四種解釋】
雖然外延的引力沒有奪得相鄰的電子,但是質子的這種引力是實實在在的,是沒有邊界的。單個原子核的外延引力是微不足道,可萬億億個原子核的外延引力卻是天體運行的纖繩,是重力之母。
目前有兩種主流理論(但沒聽說過什麼地應力)
1.引力波,任何有質量的物質均會對外輻射引力波,就象熱物體輻射紅外線一樣,引力波能傳達引力,就象紅外線傳達熱一樣
2.中微子,中微子以亞光速在宇宙各角落進行著雜亂無章的運動,其中一部分總是要被天體吸收的,結果每一天體都獲得一種「脈沖力」(中微子具有質量)。在日地系統中,地球向日面承受的中微子流比背日面要弱(因為這中間的中微子要被太陽和地球兩者吸收,故兩個天體在連線方向上吸收的中微子要比其他方向的少),由此產生的脈沖力在地-日連線方向上也小些,故地-日會有種向彼此運動的趨勢,既我們所說的引力
參考資料:愛因斯坦理論和前蘇聯科學家烏恰耶夫理論
Ⅹ 萬有引力定律的公式 單位都分別是什麼
1、萬有引力定律的公式:
2、依照國際單位制,F的單位為牛頓(N),m1和m2的單位為千克(Kg),r 的單位為米(m),常數 G 近似地等於G=6.67×10⁻¹¹ N·m²/kg²(牛頓平方米每二次方千克)。
(10)引力波的距離計算方法擴展閱讀:
經典萬有引力定律反映了一定歷史階段人類對引力的認識,在十九世紀末發現,水星在近日點的移動速度比理論值大,即發現水星軌道有旋緊,軌道旋緊的快慢的實際值為每世紀42.9″。
這種現象用萬有引力定律無法解釋,而根據廣義相對論計算的結果旋緊是每世紀43.0″,在觀測誤差允許的范圍內。此外,廣義相對論還能較好地解釋譜線的紅移和光線在太陽引力作用下的偏轉等現象。這表明廣義相對論的引力理論比經典的引力理論進了一步。
在法拉第和麥克斯韋之後,人們看到物理的實在除了粒子還有電磁場。電磁場具有動量和能量且能傳播電磁波。這使人們聯想萬有引力定律也是物理的實在,能傳播引力波,也有許多人努力探測它,但尚無很好的結果。電磁波的傳播可用光子解釋,類似地,光子也導致引力子概念的引出。萬有引力也不再是超距作用,而以引力子為媒介。但這些都是物理學家正在探索的領域。