每當我們在空中拋硬幣的時候，我們都知道它會回來，這是因為重力的存在。重力是宇宙中最神秘的力量，科學家們多年來一直在研究它的來源，但現在研究人員正在進行一項研究，這將改變一切關於我們對宇宙永恆的理解，他們聲稱已經解開了引力的真正來源，今天我們就來聊聊引力到底是怎麼來的？
引力是每天作用在我們身上的四種基本力之一，具有質量的物體都能產生引力，其他三種是電磁力和強、弱核力，這三種力直到最近幾個世紀才為人類所知，但影響行星和恆星等一切事物的引力長期以來一直是人們猜測的主題，它可以使我們保持在地球表面，並使地球圍繞太陽運行。
太陽的軌道引力將其所有組成元素緊密地結合在一起，使核聚變產生熱量和光，或簡言之，引力賦予了生命。牛頓認為，引力隨著物體質量的增加或它們靠近而增加。如果我們把數字加在一起，一個物體的質量加倍，使其拉力加倍，使兩個物體的距離加倍，使其相互拉力增加四倍，這些概念被濃縮成牛頓的萬有引力定律。
但牛頓定律並不完美，天文學家在19世紀發現有一個微小的牛頓定律和自然定律之間的差異。當時科學家看到水星軌道形成的橢圓圍繞太陽旋轉的速度比牛頓理論預測得要快，後來這一難題由德裔美國物理學家阿爾伯特·愛因斯坦在其1915年發表的廣義相對論中解決了。
愛因斯坦提出時空形狀是導致我們體驗到的重力原因，所有像地球這樣有質量的物體實際上彎曲了宇宙的結構，即時空，曲率是我們感覺到的重力，任何物體都必須遵循此曲率，即便是光線也會被超大質量物體彎曲，愛因斯坦的廣義相對論場方程一組方程顯示了物質和能量是如何變化的過程，當他們在1919年日食期間準確地預測到水星軌道的變化和圍繞太陽的恆星線的彎曲時，扭曲的時空證明了這一理論。
那麼這是否意味著愛因斯坦的相對論證明了牛頓錯了呢？並不是，牛頓的方法是描述性的，他將觀察到的現象與一個簡單的數學問題相匹配，他的數學無法解釋重力函數，但它現在仍然是描述普通物體行為的一種非常有效的方法。愛因斯坦所做的是提高我們對引力起源的認識，比如黑洞，在黑洞附近使用愛因斯坦的相對論會比牛頓的萬有引力定律更加準確，牛頓定律準確地描述了物體如何運動，但愛因斯坦的張量場方程更為重要，因為天文學家已經在外層空間發現了實際的黑洞，甚至成功拍下了位於我們星系中心的巨大黑洞的照片。其他望遠鏡觀察到了黑洞對宇宙周圍的影響。
天文學家在這些黑洞的幫助下測試了愛因斯坦的理論，在《科學天文學家》雜誌上發表的一項研究中，愛因斯坦廣義相對論中概述的引力模型被認為在這些黑洞深處會自行崩潰，而通過研究銀河系中心的超大質量黑洞人馬座a。該研究表明，即使在黑洞的最邊緣，重力的行為也與愛因斯坦的預測完全一致。然而，這項研究只是確定了愛因斯坦相對論模型的適用性。
2018年，科學家們監測了恆星so2，當時它最接近人馬座a，這顆恆星離人馬座非常近，並且以光速2.7%的速度移動，天文學家使用夏威夷的凱克天文台雙子座天文台和斯巴魯望遠鏡在3d中跟蹤so2的完整軌道。這些數據與他們在過去24年中進行的測量相結合。如果愛因斯坦是對的，黑洞將以某種方式扭曲時空將光的波長從s0擴展到2。
簡而言之，當黑洞強大的引力耗盡其能量時，波會變長，將星光的顏色從藍色變為紅色。恆星仍在發射藍光的事實支持了牛頓的引力理論，該理論忽略了空間和時間的曲率。如果它改變了色調，則會引出一個完全不同的引力概念。然而，正如愛因斯坦預測恆星會發出紅光一樣，研究人員分析了廣義相對論中的引力紅移預測，該預測指出，光收到了引力的影響變得扭曲。
科學家的觀察結果與愛因斯坦的廣義相對論是一致的，然而，他的理論無疑顯示出了脆弱性，它無法完全解釋黑洞內部的引力，在某個點上，我們需要超越愛因斯坦的理論，轉向一個更全面的引力理論來解釋黑洞是什麼？這將是物理學領域的一場革命。
