引力子（重力粒子）存在吗？

摘要：想象一下你手里拿着一个普通的苹果。它正在掉下来。如此简单的事情——却有一股神秘的力量让它发生。是什么使得物体相互吸引？也许它们之间有一些看不见的粒子在飞翔？噢，如果一切真的这么简单就好了！

想象一下你手里拿着一个普通的苹果。它正在掉下来。如此简单的事情——却有一股神秘的力量让它发生。是什么使得物体相互吸引？也许它们之间有一些看不见的粒子在飞翔？噢，如果一切真的这么简单就好了！

让我们开始探索宇宙中最神秘的力量——引力的世界。你知道，一个多世纪以来，物理学家们一直在绞尽脑汁研究引力在量子层面上究竟如何发挥作用。主要问题是：承载它的粒子——引力子是否存在？

我告诉你——这不仅仅是一个科学问题，这是一个真正的侦探故事！想象一下：我们有一个罪行（物体相互吸引），我们有证据（时空的曲率），但没有人见过主要嫌疑人——引力子。就像经典的黑色电影一样，对吧？

让我们从经典开始吧。艾萨克·牛顿曾经提出过一个相当简单的想法：所有物体之间都存在相互吸引，这种吸引的力与它们的质量成正比，与它们之间距离的平方成反比。听起来很简单，对吧？但问题是——牛顿从来没有能够解释这种吸引力究竟是如何在空旷的空间中传播的。

然后我们的英雄阿尔伯特·爱因斯坦出现了。他说：“伙计们，根本不是这样！没有什么神秘的引力。只是巨大的物体会弯曲周围的时空，就像蹦床上的重球一样。 ”你知道吗？这个解释太有效了！所有的观察都证实了相对论。

但问题就在这里——我们还有另一个非常成功的理论，量子力学。她说，自然界中所有基本相互作用都是由载体粒子承载的。光由光子传输，强核相互作用由胶子传输，弱相互作用由 W 和 Z 玻色子传输。那么重力呢？逻辑上来说，它也应该有自己的载体粒子。引力子的想法就这样诞生了。

让我们暂停一下，收集一下我们掌握的所有事实：

引力是自然界所有基本力中最弱的（是的，这就是为什么你可以举起一块克服整个地球引力的磁铁！）它仅起到吸引力的作用（与电磁力不同，电磁力既有吸引力又有排斥力）重力永远不会受到屏蔽，并能穿透任何障碍。2015年，引力波被发现，标志着广义相对论的胜利。

“但是，对不起！”你会说。 “如果我们观察到引力波，那不就证明了引力子的存在吗？”噢，如果一切真的这么简单就好了！这就像听到大海的声音并试图看到单个的水分子一样。经典引力波与量子引力子之间存在巨大差距。

那么，你准备好深入兔子洞了吗？因为现在我们要进入一个可以想象的最奇怪的世界——量子力学的世界。在这里，猫可以同时活着，也可以同时死去（你好，薛定谔！），粒子可以同时穿过两个洞，观察行为本身可以改变现实。

想象一下，自然界的基本力量是一种宇宙递送服务。每项服务都有自己的快递员：

光子——传递电磁相互作用。这些人真是勤奋的人！它们负责光、无线电波、智能手机的运行，甚至负责你为什么不会从椅子上摔下来（剧透：这是因为原子的电磁排斥）。胶子负责强相互作用。真正的强人！它们将夸克包含在质子和中子内部，从而确保所有可见物质的存在。W 和 Z 玻色子——带有弱相互作用。这些粒子并不显眼，但如果没有它们，恒星中就不会发生热核反应。

这里出现了一个合乎逻辑的问题：重力信使在哪里？如果所有其他基本相互作用都有自己的载运粒子，那么引力也必须有一个，对吗？

如果引力子存在（大多数物理学家相信它们一定存在），那么它们的“照片拟合”图看起来将是这样的：

质量：恰好为零（像光子一样）自旋：2（这很重要！光子的自旋为 1，这就是引力子的特殊之处）速度：等于光速收费：无

你知道最有趣的是什么吗？如果这些特性是正确的，那么引力子本身就应该产生引力！是的，是的，携带引力相互作用的粒子本身必须彼此发生引力相互作用。这就像邮递员在送信的同时，还在途中与其他邮递员结婚！