對引力的認識是從重物墜地開始的，一個人從高處掉下摔死，即使古人不知道萬有引力，他們也不會感到奇怪，因為這是日常世界的一個性質！因此古希臘偉大的哲學家亞里士多德總結了兩種運動：一種是天然運動，另一種是被迫運動。輕的東西有「輕性」，如氣和火，天然向上走，重的東西有「重性」，天然向下走。被迫運動依賴外力，一旦消失，運動停止！

從亞里士多德的結論中可以推導出一個概念，即輕的東西下落慢，重的東西下落快！盡管將近1500年的時間里也有人懷疑這個觀點，但卻一直到伽利略才真正提出質疑，比如紙團下落慢，鐵球下落快，那麼將它們綁在一起，不就是一個折中的速度嗎？盡管伽利略提出了這個尖銳的觀點，但卻因為現實條件原因未能付諸實施。

傳說中的比薩斜塔試驗

盡管伽利略未能徹底解決這個問題，但與伽利略同時代的開普勒卻為這個問題打開了一道通向光明的大門。開普勒的老師第谷是一個偉大的天文觀測家，為什麼稱他觀測家呢？因為他并不相信哥白尼創立的日心說，但他十分尊重他的觀測記錄，在他去世后，開普勒依靠第谷的觀測記錄，完成了相當偉大的發現。

第谷·布拉赫

開普勒通過對第谷觀測火星的記錄發現，火星圍繞太陽（開普勒支持日心說）的軌道并不是一個正圓，他嘗試了很多中方式來描述火星的軌道都失敗后，偶然間使用了橢圓并且準確套用到了火星的軌道上，其實也是開普勒運氣好，當時發現的幾顆行星中，火星軌道的偏心率是最高的：

水星： 0.2056 金星： 0.0068

地球： 0.0167 火星： 0.0934

木星： 0.0483 土星： 0.0560

當然水星是最高的，但水星實在難以觀測，因此這火星就成了第谷記錄數據最多的行星，開普從火星為突破口，發現行星運行軌道的規律，總結出了行星運動三大定律，當然到現在為止，還與萬有引力沒有任何關系，但這成了牛頓突破萬有引力定律重要支點！

一直有一個牛頓和蘋果的故事，但大家都認為這是杜撰的，但事實上這蘋果下落的原因和天上行星的運動確實有著不可分割的關系，哥白尼的日心說和開普勒的行星三大定律，為牛頓開創輝煌的萬有引力時代打下了堅實的基礎，牛頓認為他站在了巨人的肩膀上，這個形容沒有錯，他非常敬畏大自然，但卻不屑于同僚探討。

牛頓

1687年牛頓發表了《自然科學的哲學原理》，對萬有引力和三大運動定律進行了描述，將開普勒的行星三大定律和萬有引力論做了統一的論證，當然這只是剛剛開始而已，因為在此以后牛頓力學將會成為17世紀后300年內的科學發展的指導，其中最閃亮的一點就是發現海王星。

赫歇爾兄妹觀測星空

自1781年赫歇爾發現天王星以來，天文學家發現觀測到的天王星軌道和計算的不一致，因此一直就懷疑天王星軌道外側還存在一顆行星，因為它的攝動才導致天文星軌道計算與實際觀測的差異。1846年柏林天文台根據當時名不見經傳的法國數學教師勒維耶的計算數據，不到1小時就觀測到了天王星，距離勒維耶的計算位置不超過1°。

勒維耶

自1687年牛頓萬有引力和三大運動定律發表以來，經過數代科學家的完善以及新理論的開創，經典力學時代在十九世紀末達到了鼎盛。拉普拉斯稱如果知道每一顆粒子的狀態，他將可以預測未來！甚至開爾文勛爵這樣形容完美的物理學：「未來的物理學只能在小數點后七位顯示存在」！

開爾文勛爵：威廉·湯姆遜

但一朵巨大的烏云正籠罩在物理學上空，首先發難的就是水星進動問題：1859 年，法國天文學家勒維耶根據水星150年的觀測資料，發現了水星軌道的長軸存在一定的擺動現象，在排除了所有行星攝動影響后，仍然存在一個難以解釋的誤差，勒維耶認為水星軌道內測存在一顆行星，它應該距離太陽非常近！但經過多年觀測這顆行星并不存在！

另一個則是看起來和引力沒啥關系的邁克爾遜·莫雷實驗零結果，本來是驗證以太的實驗，結果卻證明了以太似乎并不存在，但其實這和引力關系相當大，因為牛頓發現了萬有引力后順手就盜取了以太的概念，將其作為引力的傳遞者，結果1887年的莫雷實驗零結果，證明了以太不存在，盡管結果仍待驗證，但這個結果實在太過震撼，以至于動到了物理學的根基！

洛侖茲急著推出了洛侖茲變換來解釋以太漂移實驗的零結果，他的洛倫茲變換成功的解釋了零結果，但他卻死守以太概念以至于錯過了一個偉大的發現，而龐加萊則以光速同步本地時來解釋同時性的相對性概念，同樣也走到了偉大發現的邊緣！但歷史沒有如果，注定要讓愛因斯坦來摘取這果實，因為勝利終是屬于具有果斷以及開創性的那一類人！

愛因斯坦剛好具有這兩個特質，狹義相對論在1905年發表了，直接拋棄了以太的概念，推出了光速不變以及相對性原理兩個前提，總結出了狹義相對論，但別開心得太早，因為這中間仍然有一個非常重要的概念沒有解決，引力到底是依靠什麼傳遞的？

這還得等待十年，從狹義相對論發表以后，愛因斯坦就開始了如何將狹義（勻速直線運動）推廣到任何運動下都適用的理論，而這十年中有部分時間是愛因斯坦在補黎曼幾何的課，因為未來將要誕生的廣義相對論描述的是光怪陸離的宇宙時空，1915年愛因斯坦完成了廣義相對論，但他到了1916年才發表，這是一個顛覆牛頓力學的理論，以至于科學界對待廣義相對論猶如天書，但這并不影響廣義相對論猶如野草一般生長，首先下手的就是一直懸而未決的水星進動問題。

廣相描述的宇宙時空

廣相認為大品質天體會扭曲周圍的時空，而水星的軌道偏心率高達0.2056，是八大行星中偏心率最高的，因而水星在經過遠日點和近日點時時空彎曲度差異很大，因此用萬有引力平直時空計算的軌道誤差值，減去攝動后仍然有一個無法解釋的進動角度。這當然也歸功與將近150年水星軌道的觀測數據，但也要感謝勒維耶精確計算以及不忽略誤差的精神。第一個開刀的水星進動被完美解決，廣相威力開始顯現！

夸張的水星進動軌道

此后1919年愛丁頓對日食的觀測驗證了引力彎曲光線的理論，其實從質能方程也能推算出引力能彎曲光子，因為光子具有能量，但值卻只有廣相計算的一半，而太陽引力彎曲光線的角度比較偏向廣相的計算值，這其實也是愛因斯坦運氣比較好，因為1919年的日食時太陽擋住的是畢宿星團的亮星，方便愛丁頓的觀測驗證。

1922年蘇聯數學家利用廣相引力場公式，假設宇宙物質分布是均勻的，計算出了宇宙的形狀，而他發現宇宙在絕大部分情況下都是膨脹的，勒梅特在1928年取得了相同的結果，1929年哈勃觀測到遙遠的星系正在加速原理，驗證了弗里德曼和勒梅特的計算結果。這表明宇宙在很早期時曾經處在一個很小的范圍內，後來它將發展成宇宙大爆炸說。

伽莫夫在二戰后為完善大爆炸理論，提出了太初合成理論，他的同事則根據大爆炸推測出宇宙中存在大爆炸余暉的輻射，也就是預言了宇宙微波背景輻射的存在，這後來在1964年被驗證，太初合成理論中的原初物質豐度也在后期的射電觀測中被一一證實！

其實關于引力的本質到這里就可以結束了，因為廣相已經完美的解釋了引力就是品質彎曲時空，而后期的多項預測與后期的觀測也完美貼合，當然2015年底觀測到引力波是錦上添花。但這遠未結束，因為廣相和量子力學在黑洞奇點上出現了嚴重的沖突，也難以在大一統理論上更進一步，因此弦理論試圖在引力的本質上做出解釋。

弦理論認為組成世界的有兩種弦，開弦和閉弦，開弦的橫向振動產生光子，品質則通過弦通過振動會具有「振動能量」產生，根據質能方程，能量將和品質等價！而引力則通過在「開弦」之間，通過交換「閉弦」傳遞引力，也可以在「閉弦」之間，通過交換「閉弦」傳遞引力。但楊振寧對弦理論似乎有些不太感冒，因為楊振寧認為實驗+理論的物理才美，而建立在純理論上的弦理論猶如沒有根基的大廈，一點都不美！