最近寫了一篇文章詳細介紹愛因斯坦的廣義相對論中一個反直覺的論點:萬有引力不是力,只是時空彎曲的幾何效應。不少網友表示依然無法接受這種說法,並且還有大量網友表示:如果引力真的不存在,那麼為啥我們還要尋找引力子呢?今天針對這些問題我來做一個解釋。
首先要說明一點的是,目前引力子只是一種假想粒子還未找到,而引力子的提出起源大家有必要了解。其實引力子之所以被人們提出,是因為量子力學的發展非常完美的解釋了宇宙中的三種力:強力、弱力和電磁力。所以科學家想如果能夠用量子力學來解釋最後一種力「引力」那該多好啊,所以尋找引力子的工作就轟轟烈烈地展開了。
有人也許會好奇,量子力學和電磁力有啥關係,我們都知道兩塊磁鐵會產生吸引或者排斥的力,但是這種力產生的根源是因為電磁場的存在,不過人類都是喜歡打破砂鍋問到底的,電磁場存在為啥會產生力的作用?所以繼續研究其本質發現原來可以用光子的量子化來解釋這個問題,看見沒量子力學成功解釋了電磁力產生的本質,根據這個邏輯,量子力學也成功解釋了弱力和強力。在量子力學解釋這三種力時都用到了一個「媒介」,也就是說兩者之間要產生力的作用,必然要有一種「媒介」進行信息的交換。
所以當人們研究引力時,如果依然想用量子力學來解釋引力,就必然要找到這種「媒介」,我們就把這個「媒介」暫時叫「引力子」。但是引力不知道咋回事,就是不能用量子力學來解釋,人們苦苦尋找的引力子到目前為止也還是沒找到,所以對於引力,量子力學對其依然束手無策。
不過當愛因斯坦提出廣義相對論時,做出論斷認為:引力不是力,只是時空彎曲的幾何效果。所以引力就不需要「引力子」了。所以其實研究引力子並不是說廣義相對論就錯了,相反這是人們探索自然的一個無限逼近真理的過程。
物理的研究從來只能無限靠近自然規律,比如針對引力,牛頓提出一個萬有引力公式計算出了引力的強度,那麼我們可以說它靠近真理有8分。但是萬有引力有很多缺陷,比如面對黑洞等大質量天體,用萬有引力來計算,理論和實驗誤差就會非常大。
此時愛因斯坦提出了廣義相對論,將引力解釋為時空彎曲,那麼此時不管的小質量還是大質量天體,用廣義相對論來計算都非常準確了,所以廣義相對論可以說靠近真理有9分。但是廣義相對論依然有其缺陷,那就是只適用於宏觀世界,微觀世界不適用。
所以此時量子力學這一幫科學家要繼續探索真理,提出了引力子理論,這個理論目前還在發展中,引力子也的確沒找到,雖然目前並不能斷言用量子力學一定可以解釋引力,但是如果真的解釋了,那麼這個理論靠近真理就有9.5分了,但是請注意物理的探索永遠只能靠近真理而不能達到真理。
所以當引力子理論出來後,就意味著愛因斯坦的廣義相對論錯了嗎?不是的,這只不過是人類不斷探索真理靠近真理的過程,當一個更加靠近真理的理論出來後,以前發明的理論並不是就錯了。就好像愛因斯坦發現了廣義相對論,但是我們依然可以用牛頓的萬有引力。我是《小彭來給您解惑》,如果喜歡我的文章可關注我,如果對文章有異議可留言評論。