失去

不要被“牛頓的名字”限制了思考:

1，萬有引力=莫名其妙。萬有引力，它只是表面說引力，你細想深究一下，它怎麼引力？地球怎麼引？沒有答案，沒有機理。牛頓並不知道重力產生的機理，也就是說萬有引力對蘋果下落的解釋是莫名其妙。

2，重力不變=明顯不符合事實。自由落體重力不變，不符合事實。我們用電子秤稱重，重力是變化的。

3，力與加速度成正比=明顯不符合事實。自由落體是重力不斷增加的過程，是“重力與速度成正比”的過程。

4，動量，衝量，勢能，動能=多此一舉。由於經典力學不知重力產生機理，所以用“動量衝量勢能動能”來繞彎解釋物體運行。而當我們弄明白重力機理之後，就可以省略“動量衝量勢能動能”概念。

5，月球重力是地球重力1/6=無據。重力機理不明，萬有引力機理不明，後面的重力計算公式也就作廢。

天山我才

根據廣義相對論，萬有引力的速度是光速，為2.99792458萬千米/秒。

萬有引力速度也是牛頓提出來的，以前有些科學家認為萬有引力不存在速度，牛頓卻力排眾議，第一個提出引力速度，並且萬有引力的速度飛快，快得難以置信，簡直是上帝速度。

可仍然有人不相信萬有引力有如此快的速度。

1915年，愛因斯坦提出了廣義相對論，修繕了萬有引力：引力其實是質量天體或物體運動時引起波動的時空彎曲，才顯得物體間像是有吸引力;1916年，愛因斯坦發佈了波動方程，詳細解釋了引力速度，表達式：∂²u/∂t²-a²Δu=0，預測了引力波的速度和光速相同，引力波的速度也可以看作引力速度。

可是這個引力速度只是理論，沒有確切證據去證明，自然難以使人信服。

2003年元月，美國密蘇里大學謝爾蓋·科佩金教授宣佈，他通過遠處星系經過木星引力場的光，測量得到了引力速度，和光速差異在2/10範圍內。

可是科佩金的實驗並沒有完全使其它科學家相信，因此萬有引力速度約為光速的理論還沒有得到公認。

弄潮科學

萬有引力到底是什麼？

其實我們在討論一個問題時，我們首先要對這個對象進行一個準確的定義。如果我們要搞清楚萬有引力的速度是多少？實際上就得先搞清楚萬有引力到底是什麼？

我們可以先給出一個結論，事實上並不存在所謂的“萬有引力”，萬有引力是一個理論，用來描述“物體之間彼此吸引”的現象。

傳說，牛頓在蘋果樹下思考問題時，被一個蘋果砸中了腦袋，於是他就把蘋果下落和月球繞著地球轉聯繫了起來，繼而想到了萬有引力定律。當然，這是後來人的有意為之編造的故事，並不是一個真實的事情。而用牛頓自己的話說，他在1665年左右，因為當時倫敦瘟疫，到鄉下躲避瘟疫時，就在思考這個問題。幾乎在同一時期，胡克、哈雷等人也在思考相同的問題。

因此，面對這個問題，牛頓拿出來的方案就是大名鼎鼎的萬有引力定律，認為兩個物體之間存在著彼此吸引的力。如果歷史讓胡克等人想到，可能想到取得名字未必會是這個。比如：愛因斯坦認為根本不存在萬有引力定律，出現這樣的情況是因為時空的彎曲，這我們下文還會詳細說到。

萬有引力定律

牛頓建立起來的這套理論告訴我們，萬有引力和物體的質量成正比，與物體之間間距的平方成反比， 並且他給出了萬有引力定律的數學表達式。

不僅如此，他還從當時的格林威治天文臺臺長那裡得到了極其精準的天文觀測數據，並且利用這個數據驗證了自己的萬有引力定律是正確的，並將這些數據作為附錄放到了第二版的《自然哲學的數學原理》當中。萬有引力定律也使得牛頓成為了學術界首屈一指的學者。

可是他就遇到了一個問題，那就是萬有引力的速度到底是多少？

牛頓認為萬有引力是一種超距作用，意思就是說萬有引力定律可以瞬間傳遞。也就不存在什麼速度大小的限制。舉個例子，如果太陽突然消失了，由於地球繞著太陽轉是因為萬有引力，所以太陽一消失，地球就會立馬感知到，然後就會沿著軌道的切線方向飛出去。

當時，這個觀念實際上並沒有得到實驗的驗證，只是牛頓的一個觀點罷了，實際上以當時的技術也很難驗證。

廣義相對論

牛頓的這套理論實際上是建立在一個假設之上的，這個假設就是時間和空間是平直的，並沒有任何的關係。而到了上世紀初，愛因斯坦提出了著名的相對論。他基於光速不變原理和相對性原理，推導出了狹義相對論。在狹義相對論中，愛因斯坦統一了時間和空間，他認為這兩者應該是相互聯繫的，而不應該單獨對待，應該被合稱為時空，而我們就生活在四維時空當中，三維的空間和一維的時間。

而後來，愛因斯坦對狹義相對論進行更進一步的推廣，得到了廣義相對論。而在廣義相對論當中，愛因斯坦提出萬有引力的本質實際上是時空的彎曲。

那具體是咋回事呢？我們都知道，月球是繞著地球轉。牛頓認為這是存在著萬有引力牽引著。而愛因斯坦認為根本不存在萬有引力。實際上是地球壓彎了周圍的時空，月球是沿著時空的測地線在運動，這裡的測地線類似於二維平面中的“直線”。

著名的物理學家惠勒就曾經高度概括了愛因斯坦的廣義相對論的這一描述，他是這麼說：物質告訴時空如何彎曲,時空告訴物質如何運動。

那麼在廣義相對論當中，萬有引力的傳遞速度是多少呢？

答案也很明確，就是光在真空中的傳播速度，也就是3*10^8m/s。為什麼這麼說呢？

這是因為光速是時空的特殊屬性，是信息傳遞的極限速度。換句話說，如果太陽突然消失了，地球飛出去至少需要8分20秒之後。

總結

從上面的講述，我們知道，無論是萬有引力還是廣義相對論本質都是在解釋“物體之間彼此吸引"的現象。其中，在萬有引力定律中，引力是超鉅作用，瞬間完成傳遞。而在廣義相對論中，不存在所謂的”引力“，而“物體之間彼此吸引"的現象是由時空的彎曲造成的，而傳播的速度就是光速。

按照目前的情況來看，廣義相對論更具由普適性，是解釋這一現象的主流科學理論。因此，從目前來看，“引力”的傳播速度是光速。

鍾銘聊科學

萬有引力是有速度的，具體是多少？怎樣計算？

我們知道：

①速度是用來描述質點(物質)運動狀態的物理量。

②力是物體對物體的作用，力的作用是相互的，即力與施力體、受力體共存，它們之間存在同時性和瞬時性。

③萬有引力存在於任何有質量的物質之間。

④宇宙中一切物質都處於運動狀態之中。

質點所受的萬引力為其位置矢量(或座標)的函數： → → → → f = f (r) = f (x，y，z)

即萬有引力屬場力，與位置有關，這種力場稱為萬有引力場。從物理上來說，場是物質存在的一種形式，萬有引力場也屬於物質存在的一種形式，雖然看不見，摸不著，但它是實實在在存在的，也處於運動狀態之中，它也有著物理的實際內涵。

我們已經知道，電磁場就具有動量和能量並且傳遞這些動量和能量，傳遞的形式中包括電磁傳播，電磁相互作用力就是通過電磁場以有限速率傳播的。

但萬有引力場的物質性，諸如"引力波"及其如何與其它場力統一，仍是當前許多物理學家深入探索的引人入勝的領域。受知識的侷限，人們至今還沒找到測出萬有引力速度和計算萬有引力速度的方法，在許多情況下，提出萬有引力場還只是作為一種數學工具和為了討論問題的方便，但這並不妨礙萬有引力速度真實存在的事實。

最靠譜答案

對於空間的理解，數學人與物理人是兩個物種。數學空間是純幾何虛空。物理空間是純物質載體。

看看這些力。

抵抗外力的慣性力：F=mv²/R，

物體之間的萬有引力：F=GMm/R²，

電荷之間的庫侖力：F=ke²/R²。有個共同特徵：

所有的力都與空間距離成(平方)反比。即力的作用效果(大小)，隨著空間尺度而(急劇)變小。

換言之，空間對力的作用效果，具有顯著的衰減特性，參量1/R與1/R²，反映了場的能密梯度：▽E∝σ/R 或 σ/R²。

空間的衰減性：因為空間是(真空)場，像無形的窪坑，有窪地效應，吸納與承載力與能。

力通過場而不斷衰減降頻紅移，是普遍規律，叫“場降頻”或“場紅移”原理。

場傳播力，不是“子彈飛模式”，而是一石激起千層浪的依次推湧的“波動模式”。

場傳播力能的速度，只服從c=1/√(ε₀μ₀)，與力能的大小無關，場量子在原地以光速震盪。

根據時空互換的遍歷原理，引力場半徑R=ct，萬有引力方程可寫成：

F=GMm/(ct)²，

改寫引力常數，令G'=G/c²，

則時間版的萬有引力方程是：F=G'Mm/t²，

其物理意義是：萬有引力的大小與質量乘積成正比，與引力輻射的時間平方成反比。

結語：

1. 力或能的傳播，總是以空間或場為媒介，以光速傳播c=299792458米/秒。

2. 場的能密是逐漸下降的。場降頻或場紅移，是自然界的普遍現象，堪稱宇宙大法則。

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物理新視野

在計算了肉眼可見的唯一一顆彗星的軌道後，埃德蒙·哈雷對萬有引力非常感興趣。1684年，他與牛頓會面，討論開普勒行星運動定律的證明，他驚訝地發現牛頓已經解決了這些問題。事實上，牛頓是一位優秀的博學家，在哈雷求助之前4年，牛頓已證明了這個定律。22歲時，他獨立地發明了微積分。

圖注：牛頓

牛頓考慮公佈他的證明，哈雷決定成為他的贊助人。牛頓的《原理》將作為人類歷史上最具開創性的作品之一，由哈雷出資出版。然而，一些批評家質疑牛頓對神秘的引力證明的有效性，為什麼引力會這樣工作？

幾個世紀後，愛因斯坦不僅揭示了造成引力神秘引力的原因，而且還設定了一個上限。牛頓認為，萬有引力以與古代光一樣的速度移動——無限。他解釋說，如果太陽突然從太陽系中心消失，所有的行星都會瞬間被拋入太空，其方向是瞬間的切向速度。然而，愛因斯坦不同意。

牛頓萬有引力的問題

牛頓萬有引力的無限範圍意味著每個粒子都會影響其他粒子，而不管它們之間的距離如何，即使它們位於宇宙的相反角落。愛因斯坦並不是第一個持不同意見的人。1859年，法國天文學家勒威耶在水星的軌道上發現了一個異常，這不能用牛頓的萬有引力來解釋，這是最早的批評。水星的軌道在水星的軸線上擺動和偏離，正式名稱為水星的近日點進動。

• 圖注：近日點水星進動
  

第一次嘗試計算引力的速度是由拉普拉斯，他將引力重新定義為場或液體，他計算出的速度至少是光速的700萬倍。然而，引力速度的有限性，不管它的速度有多快，都引申出一個問題。只有一個物體上的力（比如A）直接指向另一個物體，才能在兩個物體之間實現穩定的軌道。如果重力以無限速度移動，即使物體A和B被天文距離隔開，這兩個物體之間的引力也會瞬間相互影響。但是，有限性會導致滯後。

可以這麼想象一下，兩個物體作為兩個弓箭手射出的箭所傳遞的引力。如果箭頭以有限的速度移動，箭頭將錯過目標，因為目標在不斷旋轉中，將向前推進。這將破壞軌道的穩定，因為這個系統產生的力，涉及一個物體的離心力和引力將偏離其軌道，導致物體逐漸向外螺旋，可能摧毀整個太陽系。

• 圖注：牛頓引力有限速度的問題

要擊中目標，弓箭手必須提前一點射擊來補償運動。如果引力不被認為是一個單一的箭頭，而是一塊四射的箭頭，那麼這些箭頭之一朝物體右側移動（假設它們順時針運行）將正面擊中其目標。當兩個相反的箭頭對齊並垂直於兩個物體的相應離心力時，儘管延遲，都會完成穩定的軌道。

• 圖注：引力波作為分散的箭頭

這個論點是由著名的天文學家湯姆·範·弗蘭登提出的，他計算出箭的速度是光速的200億倍，這被認為是瞬間的。然而，愛因斯坦在他的廣義相對論中聲稱，這波箭的速度等於光速——大約每秒299792.458公里。

為什麼萬有引力速等於光速？

我們必須首先承認愛因斯坦的狹義相對論被嚴重誤解了。速度"c"不是光速所獨有的，而是信息傳輸的獨有。每秒299792.458公里的速度是指傳輸有關自然界中任何相互作用的信息的上限。因此，光和引力的速度以信息允許移動的峰值速度移動。

根據愛因斯坦的理論，引力並不是一種"力"，它毫不動搖地指向其源頭，而是一種波，一種在時空結構上的扭曲——一種以光速傳播的引力波。由於他的理論聲稱空間和時間是不可避免的糾纏，愛因斯坦使用"c"作為轉換因子，將時間單位轉換為空間單位，反之亦然。這是因為它的唯一特徵，不依賴於觀察者的運動或能量來源的特性，光、引力和無質量粒子服從這種特性。

• 圖注：LIGO（激光干涉儀引力波觀測臺）

1998年發表的一篇學術論文以"引力速度沒有直接在實驗室中測量——引力相互作用太弱，這樣的解釋超出了目前的技術功能”作為論文開始。現在，近20年後，LIGO的研究人員探測到了引力波，這些引力波是由一個遙遠的星系中1.3億光年外的兩顆恆星的死核的恆星碰撞產生的。爆炸是毀滅性的，致盲的光和引力的震顫穿越了宇宙，甚至可以在地球探測到它。

如果引力速度等於光速，則必須同時接收兩個信號。這將是第一次實驗性地確認引力速度是否真正等於光速，正如愛因斯坦所宣稱的那樣，自從他首次提出“荒謬”的主張以來，物理學家們一直在渴望著證明這一點。這意味著，如果太陽突然從太陽系中心消失，地球的毀滅將在8分鐘後開始，與太陽光到達地球所花的時間相同。

然而，情況並非如此。如此巨大的碰撞也散發出其他形式的電磁輻射，如伽馬射線，干擾實驗。根據一篇論文，光和引力到達之間的延遲只是幾秒鐘，當我們考慮它們所經過的距離時，這幾乎無關緊要。實驗現在已經將引力速度縮小到光速的1%以內！

科技領航人

霍金說的所謂宇宙天體星系統運的終極原理，是一種設想把歷來既往的有關天體運行的各種規律規則加以綜合概括，進行一次階段性的總結，這不是對客觀事物進行割斷性的停止判斷，不是說真理成為了一種僵死的教條，霍金的分析方法和陳景潤的分析方法是一樣的，排除一切可能與不可能。真理總是具體的，絕對的真理是抽象的普遍的概括。理解萬有引力定律，既要以上方法又要具體問題具體分析。萬有引力定律是一種對所有的或一切形式的力，對其中一種種類的抽象的經過不完全推理而得出的力的集合合力。物質世界寓於宇宙之中，宇宙統一於物質世界之中，一切物質都是在運動之中，凡運動均有速度與距離及其時間，速度與時間是物質運動本質屬性之一，根據測不準定律，限於人類認識的侷限性，對宇宙所有物質之間的距離及其運動的時間速度，不可能達到完成，但能夠達到和做到的測量的就可能達到和做到測量引力的速度。引力的速度由物質的內在因素、內部矛盾即內因決定，這要看兩種吸引力與被吸引力的事物相互之間的質量重量大小、距離遠近，沒有了力就沒有速度，象光速之所以那麼快是由於光粒子的運動特點適合於快速度的物質的運動而決定的，還是其內部力的推動原因。因內決定論是從宇宙天體星系的從屬關係而言說的，銀河系從屬或歸屬於宇宙，所以它圍繞宇宙的某一個軸心進行運轉，太陽從屬或歸屬銀河系，從而圍繞銀河系中心進行旋轉，地球從屬或歸屬於太陽系，進而圍繞以太陽為中心的太陽系中轉圈，這是運動力的速度的大的決定的內因，小的內因決定因素是被帶動旋轉的星球內部結構、體積、重量質量。沒有局部便沒有了整體。沒有了個體差異的特殊性就沒有共同體的共性普遍性。萬有引力的速度測量與計算，主要表現在體現出來的物質的運動速度與距離的關係，用時間做為尺度來衡量，引力運動及其速度是看不見摸不著的支配和推動宇宙運動有序發展的內在規律，天體物理學家們已經窮盡了科學數學方法運算，也只有這樣的採用天體物理學觀測與數學運算演算方法，如同這次黑洞照片成像過程中演算，是迂迴繞彎是通過介子參照物數據推斷，引力速度大小強弱快慢因星系星球而相異、各不相同，與光的勻速不同，引力的速度是在一定的時間空間、地點位置距離和環境角度進行的、在這種同一性、承載體、彼岸性的在場。

達蔔璽樂圖達卜

引力的作用過程是有速度的，按照廣義相對論對引力的解釋，引力的速度等於光速。

萬有引力定律最早由牛頓發現，牛頓認為使蘋果落在地上和使月亮掛在天空上的力是同一種力，那就是萬有引力定律。引力的大小與質量乘積成正比，兩個物體距離平方成反比。我們可以計算引力的大小，但是從萬有引力定律無法詮釋引力的本質。
圖：萬有引力公式

我們甚至從萬有引力公示可以看出來引力的作用速度是瞬時的，也就是說速度無窮大。舉個簡單例子：對於日地系統如果太陽突然消失，那麼地球會在瞬間脫離公轉軌道。這就是引力的超距作用。

但是這種超距作用是物理學家們非常不喜歡，也是非常反感的一件事情。但是當時物理學家對此也毫無辦法，只能先把這個超距作用放在角落裡不去想它。

時間來到二十世紀初愛因斯坦提出了狹義相對論，讓我們知道了光速不可以超越即使是引力的作用速度也不可以。直到1916年愛因斯坦把引力加入他的理論框架，提出了廣義相對論。從本質上解釋了引力作用。核心就是“時空彎曲”。

引力是時空彎曲的外在表現，引力的作用速度就是引力波的速度等於光速。引力波指得是時空彎曲的漣漪，愛因斯坦通過廣義相對論預言了它，在2016年科學家探測到了引力波。還是上邊那個例子：如果太陽突然消失，那麼地球並不會立刻脫離軌道，而是在大約八分半鐘之後，這是光從太陽表面到達地球上的時間。

科學黑洞

物體間相互作用的萬有引力的速度是無窮大的。也就是說兩個物體間萬有引力的相互作用是不需要時間的，是同時相互作用的。

不管兩個天體距離多少光年，只要某一時刻一個天體對另一個天體產生萬有引力，同時另一個天體也會對這個天體產生同樣大小的萬有引力(反作用力)，物體間萬有引力的傳輸是不需要任何時間間隔的。

就拿我們的地球來說吧，地球周圍存在著引力場，引力場從地心開始由強變弱，一直持續到宇宙中無窮遠的地方。引力場的強弱決定著地球對周圍物體的萬有引力的大小。

地球中心附近的引力場最強，所以地球中心對它附近的物體的引力為無窮大。離地球中心無窮遠的地方引力場最弱，所以地球中心對無窮遠的地方的引力也為無窮小。

地球中心對太陽、月亮、各大恆星、星際暗物質、黑洞以及宇宙中的任何天體都有萬有引力。根據作用與反作用定律，宇宙中的所有天體也都對地球中心有無窮大的萬有引力(反作用力)。

根據萬有引力公式F=GmM/r^2，兩個物體中心位置的距離趨近於0時，這兩個物體間的引力為無窮大。所以各大恆星、以及各種天體中心的位置對中心位置附近的物體都有無窮大的萬有引力。

假如某種原因地球突然消失了，地球周圍的引力場也就隨著地球的消失而突然消失了，宇宙中無窮遠的天體對地球的引力也就消失了，這是不需要任何時間的。

眾所周知，小行星和地球碰撞時，地球的質量會增加，地球對宇宙中的各種天體的萬有引力也會隨著增大。這種逐漸增大的萬有引力傳遞到其他天體上就是一種引力波，因此，引力波的傳播速度也是無窮大的，即引力波的傳播也是不需要任何時間的。

你要是仔細研究萬有引力定律公式F=GmM/r^2，實在是太深奧了，真讓人難以理解。

你可以把地球以及地球上的任何一個物體(如一塊石頭、甚至一個原子核)看成兩個物體，當地球和這個物體的中心距離無限靠近並趨近於0時(即兩個物體的中心重合時)，根據F=GmM/r^2，這兩個物體之間的萬有引力會無窮大。也就是說這個有限質量的物體可以和地球無限靠近，能產生無窮多的能量。

這也就是地球、太陽、以及宇宙中的各大恆星幾十億年長久不熄，永久對外發光輻射能量的根本原因。

在量子力學中，一個原子核、一個電子、一個光子等都可以看作是一個量子。它們對宇宙中無限遠的天體及所有物質都存在萬有引力，它們之間相互作用(如量子糾纏)也是通過萬有引力傳遞的，是不需要任何時間的。

根據量子糾纏理論，我們在地球上突然想到天空中的“天狼星”，我們和“天狼星”之間距離8.6光年，我們和“天狼星”之間也存在著萬有引力，我們和“天狼星”之間的瞬時量子糾纏也是不需要時間的。

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引力波是由亨利·龐加萊在1905年先提出的，隨後在1916年由愛因斯坦根據他的廣義相對論預測，引力波傳輸能量作為引力輻射的一種形式，輻射能量類似於電磁輻射。

任何波的傳播都必須要介質，引力波也不例外，引力波的介質就是真空介質，光波的介質也是真空介質，所以引力波的速度最快也是光速，理論上是說的過去的。

但是不是引力波的速度就是引力的速度，這個沒有理論根據，也沒有實際觀察依據。

一方面沒有發現引力子這個東西，量子力學理論意圖統一引力，引入了引力子的概念，它是萬能的真空（引力場）激發的，但是量子理論上無法統一引力，所以引力子這個東西可能根本不存在。如果有引力子這個東西存在或許可以在理論上確定引力的速度是光速。

另外，引力似乎是可以穿越維度，因為與同樣是長程力的電磁力相比，要弱幾個數量級。引力似乎發散到了三維以上的空間。愛因斯坦的廣義相對論也認為三維空間可以被引力所彎曲，如果空間真的可以彎曲，那麼必定存在第四空間維度，這個道理就像二維平面彎曲一樣如果沒有空間的第三維度存在，二維平面是不可能彎曲的，只能在二維面上收縮。

如果用空間幾何收縮解釋空間彎曲，那麼宇宙中的引力透鏡現象就根本不是空間彎曲引起的，而是真空介質收縮（真空介質密度變化）的原因引起光線彎曲！

因為廣義相對論實際驗證基本是正確，所以引力可以穿越空間的第四維度基本是可以證實的。如果引入空間的第四維度，那麼黑洞的奇點問題就可以解釋的通了，它不是奇點也不是體積為零，而是四維空間物質。高維空間的物質對低維度空間來說，密度就是無限的。就如同三維物質放在二維空間一樣，對二維空間觀察者而言，他也是密度無限的物質。

如果這個理論成立，那麼引力的傳播速度就可以無限。因為三維空間對於第四維度的觀察者而言在第四維度是沒有厚度的，不存在距離 ，所以引力傳播速度可以是無限的。

相反，如果引力速度是光速，那麼為什麼有存在幾萬、幾千光年的大星系呢？因為引力速度有限，這些外圍的天體在引力沒到達前就應該離開了，怎麼可能有如此大的星系？

另外，在恆星死亡後塌縮形成黑洞時，如果引力速度為光速，那麼在黑洞視界形成時，引力也應該無法像光一樣穿透視界，在黑洞外就不會有引力，雙子黑洞旋轉就不會產生引力波這個東西！因為奇點是質量的中心，引力從奇點出發到達視界外根據相對論對外部觀察者而言需要無限長的時間，引力若以光速傳播根本無法穿透視界。

還有似乎幾百億光年裡所有的星系迴繞著宇宙某個中心在旋轉，這個更加無法用引力速度有限來解釋。

再有如果引力速度有限，那麼宇宙大爆炸後，外圍空間的星系應該幾乎沒有什麼引力到達，星系物質應該越遠離中心越分散，這樣宇宙的時空均勻性就打破了，但是事實上宇宙背景輻射幾乎是均勻的。

綜上所述，引力速度是無限的。

關鍵字: 萬有引力 重力 科學