欢迎来到丝路文学网
丝路文学网 > 其他类型 > 2016--2017宇宙学哲学手稿 > 引力是一种引力波,未必是一种引力子

引力是一种引力波,未必是一种引力子

作者:邓如山

上一章 返回目录 下一章 加入书签 推荐本书 我要报错
本站已更换新域名
新域名 https://wap.sunsilu.com xs小说 silu丝路

自从牛顿发现引力以来,引力理论经过了经典物理和现代物理学的两个高峰,经典物理以牛顿为代表,现代物理以爱因斯坦为代表。√从19世纪末和20世纪初开端的量子物理到目前为止,经历了几个阶段,由于还没有建立完整的量子引力体系,因此,还不能说量子引力的理论达到了高峰。量子力学已经非常成功,然而,量子引力理论并未带到同等的成功,这是一种奇异的现象,需要物理学家和自然哲学家进行解释。也许引力理论正在经历“第三个高峰”,我们正在见证高峰期的到来。

科学家之所以对引力始终保持浓厚的兴趣和密切的关注,可能与引力的普遍性和特殊性有关,早在300多年前,物理学家牛顿就发现了万有引力,根据这一“铁的定律”,天文学家和物理学家成功地解释了行星和卫星的运动、潮汐的形成等科学难题,并且在1846年发现了海王星。直到今天,对人造卫星、宇宙飞船等航天器的轨道计算,仍然离不开万有引力定律。我们可以将引力理解为自然中的“第一作用力”、或“第一基本作用力”,有些物体没有磁性,自然没有磁力,我们不能说有些物体会没有引力,强力和弱力只在微小的距离上发挥作用,超过原子核的尺度,它们就很快地消失,唯有引力不仅体现在所有的物体上,而且在所有的尺度上发挥效应。把引力理解为自然中的“第一作用力”是本作者最先的提法,希望今后的科普作者在使用这一提法时,也会想到本作者的优先“发明”,我们说足球是体育的“第一运动”,兵乓球是我国的“第一运动”,同样的,现在我们可以说引力是自然中的“第一作用力”,这一提法也便于科学爱好者的记忆。

爱因斯坦在广义相对论中预言了引力波,而引力波的发现初步证实了他的预言,我们知道,爱因斯坦没有使用引力子的词汇,本作者的看法是,爱因斯坦不需要引进引力子的概念,因为既然引力是由时空弯曲带来的,就不需要某种粒子来传递引力的作用,但是,量子力学的解释就不同了,既然光子起到了传递电磁力的作用,那么似乎需要一种粒子来传递物体之间的引力,于是物理学家引进了“引力子”的概念。从广义相对论来看,引力只需要引力波来传递,不需要“引力子”的媒介物,而从量子力学和量子引力的理论来看,需要“引力子”的传递,需要引入波函数的描述。

奇怪的现象在于,一方面,爱因斯坦基本上是赞成粒子学说的,按道理说,爱因斯坦应该提出“引力子”的概念,他的光电效应方程实际上支持了粒子学说,引力的“波动学说”却是他提出来的;另一方面,以薛定谔、波恩和狄拉克等人为代表的量子物理学家倾向于支持“波动学说”,从他们对量子行为的描述中可以自然而然地引出“引力波”的概念,引力在量子化时,需要一种特定的媒介子-----引力子,引力子是一种假想的粒子,它的作用同光子一样,携带能量并传递能量。从量子引力的观点出发,引力子是必然存在的,引力在量子化时,引力能量是一份一份的传递,必须由引力子作为载体将引力能量传递到无限远处。

一些物理学家认为,引力子传递引力波能量,引力波实质上是引力的扰动,这种扰动在宇宙中普遍存在,天体的旋转,坍塌,相撞和合并都会引发引力的扰动,激发出引力子。引力波和引力子在宇宙中是普遍存在的,通过引力子的传递作用,引力才能被量子化,引力的本质才能被揭示出来。目前,引力子是否存在,仍然是物理学界悬而未决的问题,一些物理学家试图探测它们的存在,却一直没有获理想的结果。

爱因斯坦预测了引力波,又是一位粒子学说的支持者,量子物理学家既有支持波动学说的,也有支持粒子学说的,他们明确了“引力子”的概念,甚至将引力子定义为一个自旋为2、质量为零的玻色子。根据现代物理学“波粒二象性”的原理,我们可以得出结论,即:引力既是一种波,也可能是一种粒子。引力波初步得到了证实,而证实“引力子”的真实性似乎更难,需要更长的探索时间。很多媒体认为,发现了引力波,下一个发现的目标是暗物质,其实,按照科学发现的逻辑来看,下一个“同系列”的发现目标应该是“引力子”,尽管暗物质的发现可能会走在前列,走在前列只是时间的选择,不是科学逻辑的选择。

(邓如山2016-4-13)

(ConfirmedtheexistofGravitationalwavedoes'ntmeantheexistofGravitonwillbeConfirmed.)

♂狂♂人♂小♂说♂网*♂www.du♂shu.k♂r♂丝♂路♂文♂学♂网*♂www.su♂ns♂il♂u.c♂om
本站已更换新域名
新域名 https://wap.sunsilu.com xs小说 silu丝路
上一章 返回目录 下一章 加入书签 推荐本书 我要报错