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『天文在线』我们为什么还需要引力子呢？，当引力不再是力

毫无疑问 ， 引力（重力）是种力 。
『天文在线』我们为什么还需要引力子呢？，当引力不再是力
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激光干涉引力波天文台（LIGO） ， 首次成功测得引力波 。 在物理学的标准模型中 ， 波函数或场都以激发量子为特征 。 以电磁力为例 ， 这种激发量子出现在磁场与电场相互作用的位置 ， 被称作光子（或辐射量子） 。 在强力中 ， 它叫做胶子；在弱力中 ， 它是W+,W-或Z0玻色子 。 相应地 ， 引力或引力场也应该有其激发量子 ， 目前称之为假设引力子 。 这种自旋2粒子波二象性不与普通物质以粒子探测器可见的方式相互作用 。 据估计 ， 即使是将一个木星大小的粒子探测器放在中子星附近 ， 很有可能十年才能观测到一个引力子 ， 即使这样 ， 在中微子的背景下也无法分辨 。 换言之 ， 我们可能从未真正观察或测量到引力子 。
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结论：我们“需要”引力子来完善物理学的标准模型 ， 即目前最符合我们的观察和测量的模型 。 因此 ， 即使没有直接的观测能够证实 ， 我们也还是假设引力子存在 。
【『天文在线』我们为什么还需要引力子呢？，当引力不再是力】类似地 ， 我们需要确认希格斯场（希格斯玻色子）的激发量子 ， 以解释像夸克和轻子这样的基本粒子如何获得可观测到的质量 。 2012年7月4日 ， 我们在大型强子对撞机中得到了证实 。
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结论：是的 ， 我们需要引力子来解释基本的引力 。
很对人会脸上带着你熟悉的那种无所不知的笑容告诉你 ， 引力不是一种力 。
然后你拿起一块砖 ， 一不小心掉了 ， 正好砸在大脚趾上 。 你痛得大叫 。 这肯定会让你感觉是一种力 。 但并不是 ， 一定是你错了 。 因为每一个听过我们伟大先知——阿尔伯特.爱因斯坦的学生都知道 ， 引力不是力 。
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别介意爱因斯坦（真正的科学家 ， 而不是科学预言家的漫画形象）从没说过这件事 。 事实上 ， 尽管爱因斯坦将意识到惯性和引力是基本相关的概念这件事描述成他“一生最快乐的想法” ， 但他也有些怀疑是否过于相信这个概念了 。
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这一切要归结于广义相对论的关键理论之一——弱等价原理 。 弱等价原理的基本理论是：所有物体对引力的反应都是相同的 ， 与形状和材质无关 。
这种特质使得引力与电磁学完全不同 。 在电磁学中 ， 一大块带电物质与一大块中性物质对电磁场的反应完全不同 。 这一切归结于一个叫做电荷质量比的量：粒子的电荷量决定其受力大小 ， 粒子的质量决定其阻碍运动的惯性大小 。
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但对于引力 ， 电荷就是惯性质量 。 所以引力概念中的“电荷质量比”就是质量除以质量 ， 对于所有物体都是1 。 （是的 ， 即使对于像光子这种没有质量的东西 ， 也是成立的；它们当然没有质量 ， 所以“电荷质量比”得定义变得更加抽象和数学化 ， 但这种关系依旧存在 。 ）
这将产生一个十分直接的结果 。 如果将所有实物粒子以同样的速率加速 ， 那我们总能找到一个加速坐标系 ， 这这个坐标系下所有离子根本没有被加速 ， 而是静止不动或者匀速运动 。 简而言之 ， 引力的效应可以被几何变换抵消 。
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