引力子存在吗？

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引力子存在吗？是怎么回事，是真的吗？2020年07月01日是本文发布时间是这个时间。下面一起来看看到底怎么回事吧。
                                引力子存在吗？
                               
                                物理学家已经探测到了组成物质、光线以及大部分作用力的微粒，但是，至今也没有实验能够探测到构成引力的颗粒。
                               
                               



撰文 | 查利·伍德（Charlie Wood）
翻译 | 董子晨曦

当观察距离足够近时，万物皆可粒子化。树木是由大量夸克构成的，太阳光其实是由光子汇聚而成的，就连手机的功能也是基于电子流动产生的。物理学家已经探测到了组成物质、光线以及大部分作用力的微粒，但是，至今也没有实验能够探测到构成引力的颗粒。

大多数物理学家认为引力源于基本粒子，但这些无质量的“引力子”与已知粒子间的作用力太过微弱，以至于无法被探测到。为了证实引力子的存在，一些理论学家提出，可以在发生剧烈引力事件的地点附近进行搜寻。比如，在两个黑洞合并的地方，可能聚集了大量的引力子。

《物理评论快报》（Physical Review Letters）发表的一项研究分析指出，这种“毁天灭地”级别的事件或许真的能揭开引力子的神秘面纱。

有能量的地方就会有引力。加利福尼亚州立大学（California State University）的物理学家道格拉斯·辛格尔顿（Douglas Singleton，并未参与这项研究）介绍说，光子好比无质量的光能传输包，在某些罕见的情况下，光子能够自发地转化为引力子。引力子反过来也能转换为光子。

新的分析提出了一种新机制，引力子能释放出的光子数量极为巨大，可能比之前研究中预估的数量多出数百亿倍。因此，观察这个过程或许更容易确认引力子的存在。

加利福尼亚大学圣芭芭拉分校物理学家雷蒙德·索耶（Raymond Sawyer，这项研究的作者）表示：“在黑洞合并的附近有很强的引力作用，基于对这个过程的计算，我们已经快要得到相关的原始估值了。”

早期研究表明，其他无质量粒子在大量存在时会突然改变自身状态（称为量子破碎现象），索耶借助计算机模型研究了引力子是否也遵循同样的模式。他的模拟结果是肯定的：当引力子聚集密度足够高，其中一些会转变为光子。索耶介绍说：“就像风暴的形成，刚开始几乎无迹可寻，直到暴发时才发现它的存在。”

类似黑洞合并的事件足以创造发射光子的必要条件，这些光子以波长长达数千米的电磁波形式被释放出来。这种信号极为微弱，但在地球上也是有可能接收到的。

索耶表示，如果出现比已经观测到的合并事件还要剧烈的事件，就有捕获到信号的可能。科学家必须要在重重迷雾中梳理出合并事件的电磁波信号。

不过在此之前，理论学家还必须检查模型的合理性。索耶表示，希望未来的模拟能够在更接近现实的模型中证明，剧烈引力事件中可以出现光子暴发的现象，因为剧烈引力事件中引力子的互相扰动更为错综复杂。辛格尔顿对此表示赞同，解决这个问题需要更加强劲的算力：当前的分析过程是“令人发指的简化”，得先让人们对此感兴趣，然后才去攻克繁重的计算问题。