物理學家在解釋微觀物質結構和運動規律時，只需考慮電磁力、強力和弱力的作用；在解釋宏觀物質結構和運動規律時，只需考慮引力和電磁力的作用。自然中的四種基本力在微觀物質結構中都有表現，它們以“量子力”的形式出現，強力和弱力分別是“量子強力”和“量子弱力”，由於量子引力和
其它三種“量子力”不在一個數量級上，在微觀物質結構和運動規律的分析時，物理學家忽略了量子引力的作用，只有在天體物理學的尺度上，引力開始變成一種支配的、或統治天體運動的作用力。就像物理學家一項主要的使命是實現引力量子化、或量子化引力一樣，我們可以引入電磁力量子化、或量子化電磁力概念，而物理學家已經相當成功地實現了對電磁力的量子化解釋，建立了非常精確的量子電動力學。法拉第發現了電磁感應現象，麥克斯韋建立了系統化、理論化的電磁理論，法拉第和麥克斯韋等電磁學家沒有在理論上預言電子和“磁子”的存在。“磁子”可能是一種“虛擬粒子”概念，物理學家至今沒有發現“磁子”的影子，而湯普遜在十九世紀末發現了電子。電磁現象不是法拉第發現的，而引力現象是牛頓發現的，牛頓建立了系統化、理論化的力學和運動學，發現了萬有引力定律，就像法拉第和麥克斯韋沒有預言電子和“磁子”的可能，牛頓在更早的科學年代沒有預言“引力子”的可能。愛因斯坦沒有探索“引力子”存在和屬性的粒子物理學，他終生思考了新引力論和宇宙學問題。後愛因斯坦時代的物理學家希望像湯普遜在電磁現象中發現電子一樣，他們能在引力現象中發現”引力子“。我們可以確認一點，從電磁現象發現電子和從引力現象發現“引力子”符合哲學邏輯論和哲學發現論的“等效原理”。電子和電磁現象形成對應關係，也許“引力子”和引力現象有符合“對應原理”的關聯；電子和電磁波符合對應關係，也許“引力子”和引力波有符合“對應原理”的關聯。
電和磁就像一塊硬幣的兩面，一面是“電”，另一面是“磁”，電能生磁。磁能生電，電和磁的相互轉化證明了電和磁符合哲學屬性論的“等效原理”。電磁力的特殊性在於它是一種統一的力，包括了電力和磁力的兩種力。人們解釋不了大自然為什麼對電磁力做出“雙面性”的安排，當人們試圖解釋“一分為二”屬性的電磁力時，必然遭遇“廣義測不準原理”的限定，電力和磁力的統一性大自然的基本安排，物理學的“宿命論”讓人們的思維終止於大自然的基本事實。“科學的盡頭是哲學，哲學的盡頭是宗教”，這是一種“迴避論”、“虛無論”的觀點，這種觀點可以用“廣義測不準原理“或“廣義認不準原理”來解釋。電磁力的特殊性應該是一個需要得到解釋的具體科學問題。
強力、弱力、引力沒有電磁力的特殊性，如果發現了強力、弱力、引力具有電磁力一樣的“雙面性”，那麼可能意味著“新物理學”的線索，既然電場和磁場的交替變化產生了電磁波，那麼是否存在一種可能性，即：“引力場1”和“引力場2”的交替變化產生了引力波。也許引力和引力場具有比我們過去理解的更為複雜的性質。愛因斯坦發現了引力的特殊性，它指的是引力不是牛頓理解的兩個物體的相互作用，而是物質和時空的相互作用，即：物體彎曲了時空，彎曲的時空對物體形成了引力效果。我們現在引入兩種引力特殊性的概念，一種是愛因斯坦解釋的引力特殊性，另一種是我們將引力和電磁力進行比較，猜想了引力的特殊性。目前的一些物理學家對愛因斯坦提出的引力特殊性出現很大的爭議，他們沒有顧及到第二種概念的引力特殊性，也許兩種概念的引力特殊性符合哲學解釋學的“等效原理”。物理學家在實驗中可以給運動的電子加上電磁場，天體物理學家卻很難設想給運動的“引力子”加上引力場，電磁場會影響電子的行為，那麼引力場是否影響“引力子”的行為？
“引力波物理學”是一門新物理學，研究引力和電磁力的相互作用，這也可以形成一門新物理學。光是一種電磁波，愛因斯坦的廣義相對論預言了光線在引力場發生彎折，天文學家後來證實了愛因斯坦的預言，這相當於證明了引力場和電磁波存在相互作用。既然電磁波受到引力場的作用，那麼引力波是否受到電磁場的作用？也許存在引力場和電磁場的雙向作用，就像電磁波受到引力場的作用，引力波也受到電磁場的作用。目前的物理學家對電磁波和引力波的相互作用知道的很少。我們知道，電磁波從強引力場移動到弱引力場時會發生波長的“紅移”，反之，電磁波從弱引力場移動到強引力場時會發生波長的“藍移”，能不能由此推測，引力波從強電磁場移動到弱電磁場時會發生波長的“拉伸”，反之，引力波從弱電磁場移動到強電磁場時會發生波長的“縮短”。就像物理學家在實驗中給電子和其它粒子的運動加上磁場一樣，天體物理學家可以設想給移動的引力波加上磁場。
引力場和電磁場，引力波和電磁波也許存在奇異的相互作用，也許它們“各行其是”，不發生任何的交集。愛因斯坦的預言和科學家對預言的證實至少證明了引力場對電磁波的單向作用。愛因斯坦的第一個預言、或光線在引力場發生彎折也許不能充分說明引力場對光、或電磁波的作用，人們會認為這不是引力對電磁波產生了作用，而是由於光線、或電磁波自然形成一種和時空彎曲一致的路徑，不僅光線，任何一個物體在彎曲的時空運動都會形成“一道弧線”。愛因斯坦的第二個預言、或光線的波長在強弱引力場的變化真正揭示了引力場對電磁波的作用，除了引力場的因素，還有什麼
其它因素造成電磁波波長的變化？愛因斯坦顯然沒有預言電磁場對引力波的作用，磁場對引力的影響也許存在，也許不存在，如果存在，那麼引力場和電磁場，引力波和電磁波存在雙向的作用；如果不存在，那麼兩者之間產生一種單向的作用，或者兩者的作用形成“對稱性破缺”，電磁力在宇宙中是一種強大的力，電磁力和引力在宇宙的強大性符合哲學量級論的“等效原理”。從牛頓時代以來的物理學家更多地考慮引力在宇宙中的影響，他們很少考慮電磁力在宇宙學的重要作用，極少考慮引力和電磁力的相互關聯對宇宙學的影響，主要的原因是他們對自然天體中兩種強大基本力關聯性的認識還非常欠缺，既缺少理論的深入分析，也缺少物理實驗的證據。如果在引力和電磁力相互關係的研究中取得突破，那麼我們對天體物理學的認識將會上升到一個新的高度，這種物理認識的躍遷符合哲學認識論的“突變原理”。牛頓和麥克斯韋對引力和電磁力的研究成果形成了兩條沒有交集的“平行線”，牛頓對引力的觀測和計算達到了經典力學的頂峰，而麥克斯韋對電磁力的實驗和分析達到了經典電磁學的巔峰，然而，在兩座高峰之間缺少一座跨越峽谷的橋樑，愛因斯坦試圖用統一理論來融合牛頓對引力和麥克斯韋對電磁力的獨有認識，一方面，廣義相對論奠定在牛頓引力和麥克斯韋電磁理論的成果上，另一方面，廣義相對論實際上預言了引力場對電磁波的作用，愛因斯坦去世留給世人的遺產也許不是物理學家“念念不忘”的“兩朵烏雲”——暗物質和暗能量，而是我們從中發掘的“一朵烏雲”——引力和電磁力的相互作用。
（ 鄧如山 2018-7-7 郵箱：[email protected] ）
( The preliminary analysis to the Gravity and the electromagnetic interaction )
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