證實引力波不等於證實引力子

自從牛頓發現引力以來，引力理論經過了經典物理和現代物理學的兩個高峰，經典物理以牛頓為代表，現代物理以愛因斯坦為代表。從19世紀末和20世紀初開端的量子物理到目前為止，經歷了幾個階段，由於還沒有建立完整的量子引力體系，因此，還不能說量子引力的理論達到了高峰。量子力學已經非常成功，然而，量子引力理論並未帶到同等的成功，這是一種奇異的現象，需要物理學家和自然哲學家進行解釋。也許引力理論正在經歷「第三個高峰」，我們正在見證高峰期的到來。

科學家之所以對引力始終保持濃厚的興趣和密切的關注，可能與引力的普遍性和特殊性有關，早在 300多年前，物理學家牛頓就發現了萬有引力，根據這一「鐵的定律」，天文學家和物理學家成功地解釋了行星和衛星的運動、潮汐的形成等科學難題，並且在1846年發現了海王星。直到今天，對人造衛星、宇宙飛船等航天器的軌道計算，仍然離不開萬有引力定律。 我們可以將引力理解為自然中的「第一作用力」、或「第一基本作用力」，有些物體沒有磁性，自然沒有磁力，我們不能說有些物體會沒有引力，強力和弱力只在微小的距離上發揮作用，超過原子核的尺度，它們就很快地消失，唯有引力不僅體現在所有的物體上，而且在所有的尺度上發揮效應。把引力理解為自然中的「第一作用力」是本作者最先的提法，希望今後的科普作者在使用這一提法時，也會想到本作者的優先「發明」，我們說足球是體育的「第一運動」，兵乓球是我國的「第一運動」，同樣的，現在我們可以說引力是自然中的「第一作用力」，這一提法也便於科學愛好者的記憶。

愛因斯坦在廣義相對論中預言了引力波，而引力波的發現初步證實了他的預言，我們知道，愛因斯坦沒有使用引力子的辭彙，本作者的看法是，愛因斯坦不需要引進引力子的概念，因為既然引力是由時空彎曲帶來的，就不需要某種粒子來傳遞引力的作用，但是，量子力學的解釋就不同了，既然光子起到了傳遞電磁力的作用，那麼似乎需要一種粒子來傳遞物體之間的引力，於是物理學家引進了「引力子」的概念。從廣義相對論來看，引力只需要引力波來傳遞，不需要「引力子」的媒介物，而從量子力學和量子引力的理論來看，需要「引力子」的傳遞，需要引入波函數的描述。

奇怪的現象在於，一方面，愛因斯坦基本上是贊成粒子學說的，按道理說，愛因斯坦應該提出「引力子」的概念，他的光電效應方程實際上支持了粒子學說，引力的「波動學說」卻是他提出來的；另一方面，以薛定諤、波恩和狄拉克等人為代表的量子物理學家傾向於支持「波動學說」，從他們對量子行為的描述中可以自然而然地引出「引力波」的概念，引力在量子化時，需要一種特定的媒介子-----引力子，引力子是一種假想的粒子，它的作用同光子一樣，攜帶能量並傳遞能量。從量子引力的觀點出發，引力子是必然存在的，引力在量子化時，引力能量是一份一份的傳遞，必須由引力子作為載體將引力能量傳遞到無限遠處。

一些物理學家認為，引力子傳遞引力波能量，引力波實質上是引力的擾動，這種擾動在宇宙中普遍存在，天體的旋轉，坍塌，相撞和合併都會引發引力的擾動，激發出引力子。引力波和引力子在宇宙中是普遍存在的，通過引力子的傳遞作用，引力才能被量子化，引力的本質才能被揭示出來。目前，引力子是否存在，仍然是物理學界懸而未決的問題，一些物理學家試圖探測它們的存在，卻一直沒有獲理想的結果。

愛因斯坦預測了引力波，又是一位粒子學說的支持者，量子物理學家既有支持波動學說的，也有支持粒子學說的，他們明確了「引力子」的概念，甚至將引力子定義為一個自旋為2、質量為零的玻色子。根據現代物理學「波粒二象性」的原理，我們可以得出結論，即：引力既是一種波，也可能是一種粒子。引力波初步得到了證實，而證實「引力子」的真實性似乎更難，需要更長的探索時間。很多媒體認為，發現了引力波，下一個發現的目標是暗物質，其實，按照科學發現的邏輯來看，下一個「同系列」的發現目標應該是「引力子」，儘管暗物質的發現可能會走在前列，走在前列只是時間的選擇，不是科學邏輯的選擇。

2016-4-13

（ Confirmed the exist of Gravitational wave does"nt mean the exist of Graviton will be Confirmed ）

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