新理論表明，光子可以揭示「質量與重力」形成的原因

引力波或者說時空中的漣漪，在地球上無處不在，攜帶著關於宇宙的秘密。但直到幾年前，我們還根本無法探測到這些波，即使是現在，我們也只有最基本的能力來探測宇宙的伸展和擠壓。然而，一種新的引力波探測器，它將測量光的粒子重力互動，可以改變這種一無所知的狀況。在這個過程中，它可以回答關於暗能量和宇宙膨脹的重大問題。

今天地球上的三個探測器，統稱為雷射幹涉儀引力波天文臺(LIGO)和處女座(Virgo)，都是按照同樣的原理工作的：當引力波在地球上移動時，它會微弱地伸展和擠壓時空。通過測量雷射在長距離移動所需的時間，探測器會注意到時空大小的變化。但變化微乎其微，需要非常敏感的設備和統計方法來檢測。

在一篇新的論文中，三位研究者提出了一種激進的新方法：抓捕引力波，通過尋找引力子之間直接相互作用的影響-攜帶引力的理論粒子-光子，組成光的粒子。通過研究這些光子與引力子的相互作用，應該能夠重建引力波的性質，這篇新論文的合著者，也是印度喬德布爾印度理工學院的物理學家。

沒有人確切地知道引力子和光子是如何相互作用的，很大程度上是因為引力子仍然完全是理論上的，沒有人證明過的。但是，這篇新論文背後的研究人員做了一系列的理論預測：當一個引力子流撞到一個光子流時，這些光子就會散開。這種散射將產生一種微弱的、可預測的模式--模式物理學家可以利用量子物理學家開發的技術來放大和研究光。

將微小量子世界的物理學與引力和相對論的大規模物理學聯繫起來，自愛因斯坦時代以來，一直是科學家們的目標。巴納吉說，儘管新提出的研究引力波的方法將使用量子方法，但它本身並不能完全彌合這種微小到大規模的差距。探索引力子的直接相互作用可能會解決宇宙中其他一些深層次的謎團。

在他們的論文中，作者表明光散射的方式將取決於引力子的特定物理特性。根據愛因斯坦的廣義相對論，引力子是無質量的，以光速運動。但是根據一組被稱為「質量引力」的理論，引力子的質量和移動速度都比光速慢。一些研究人員認為，這些想法可以解決暗能量和宇宙膨脹等問題。

Banerjee說，用光子散射探測引力波可能會產生副作用，告訴物理學家質量重力是否正確。沒有人知道這種光子引力子探測器最終會有多敏感。這在很大程度上取決於探測器的最終設計特性，目前還沒有一個正在建造中。