如果引力子不存在呢?
从未到来的粒子
几十年来,物理学家们一直在寻找引力子–一种假想的量子粒子,它可以调解引力,就像光子调解光一样。但是,尽管引力子在理论上非常优雅,却从未被探测到。一次也没有。没有踪迹。没有共振。没有大型强子对撞机的碰撞证据。宇宙学数据中没有回声。什么都没有
没有又怎样?
检测危机,还是假设危机?
粒子物理学标准模型不包括引力。广义相对论则不需要量子粒子。在两者之间架起桥梁,就产生了引力子的假设:一种无质量、自旋-2 的玻色子,将在量子化框架中承载引力。
然而,探测单个引力子所需的能量尺度非常高–可与普朗克尺度(~10¹⁹ GeV)相比–即使是我们最灵敏的探测器(如 LIGO)或最强大的对撞机(如大型强子对撞机)也远远不够。
难道引力根本不需要粒子?
为什么还没找到引力子?
主流物理学家认为,它太小太弱,根本无法探测。但也有人认为:如果一种粒子原则上无法被观测到,那它还算科学吗?
- 引力子的相互作用极其微弱,微弱到木星大小的探测器可能都不够用。
- 据预测,它们不会产生可观测到的衰变模式。
- 它们并不是从任何量子场论实验或引力波观测中产生的。
常见问题
问:有没有观测到引力子?
答:没有。尽管进行了几十年的理论研究,但引力子还没有实验证据。
问:”蜜蜂理论 “提出用什么来代替引力子?
答:它将引力建模为一种基于波的现象,由量子真空中的相位相互作用产生。
问:主流物理学接受这一观点吗?
答:尚未。蜜蜂理论是一种新方法,目前不在标准框架之内,但与一些引力波数据相一致。
问:为什么引力子如此难以探测?
答:它的相互作用极其微弱,需要接近普朗克尺度的探测能量,这远远超出了目前的技术水平。
术语表
- 引力子:量子理论中介导引力的假想粒子。
- 自旋-2玻色子:自旋为 2 的量子粒子,引力调解所需的粒子。
- 量子真空:所有场的基态,充满波动的能量。
- 相位调制:振荡场排列的变化,用于基于波的模型。
更多阅读
- 蜜蜂理论和引力波模型
- Rovelli, C. (2004).Quantum Gravity.剑桥大学出版社。
- Boughn, S. P. (2006).There Is No Action at a Distance in Quantum Mechanics, Spooky or Otherwise.物理学基础》。
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