物理学的最大谜团：是什么导致产生引力？

发布网友 发布时间：2022-04-22 00:02

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热心网友 时间：2023-07-12 08:21

在宇宙空间，引力牵引物质形成星系、恒星、黑洞等天体。然而，尽管引力无限延伸，但它却是宇宙中最弱的基本力。

这个特点也使得引力最具神秘，因为科学家无法简单地在实验室中测量它，然而很容易测量到它对行星和恒星的影响。例如，两个带正电荷的质子之间的斥力比它们之间的引力拉力强10^36倍——即一万亿亿亿亿倍。

物理学家想把知道已久的引力引入标准模型——这是现代物理学的至高理论，解释了物理学中的另外三个基本力，但唯独引力失败了。爱因斯坦的相对论能很好地应用于宏观天体中，但却无法适用于微观世界。

引力与标准模型描述的其他基本力完全不同。当物理学家做一些关于小型引力相互作用的计算时，无法得到合理的结果，数学根本不起作用。

物理学家知道这肯定不是数学的问题，因此他们猜测很可能存在一种看不见、很微小、无质量的粒子——即引力子，由它们发出引力场。

这种假想粒子以光速运动，并牵引着宇宙万物。然而，如果引力子在宇宙中如此普遍，那为什么物理学家没有找到它们呢？

虽然物理学家可以检测无质量的粒子——如光子，但是无法检测到引力子，因为它们与物质的相互作用太弱了，物理学家根本不知道如何检测引力子。但物理学家认为，他们最终会捕捉到一些隐藏在更容易检测到的粒子阴影中的引力子。

不过，物理学家没有利用粒子加速器来发现引力子。目前的努力集中在确认希格斯玻色子的存在，希格斯粒子赋予物质的质量，它是引力子的远亲粒子。

寻找诸如希格斯玻色子等难以捉摸的粒子，就如同时间旅行。通过使用巨型加速器来使粒子加速至接近光速，然后将它们碰撞在一起，物理学家就能模拟在早期宇宙中存在的惊人能量。

物理学家认为，如果发现希格斯玻色子，那在粒子加速器中就有可能检测到与希格斯粒子相近的引力子。

此外，还有一个实验可以寻找引力子，那就是探测引力波。引力波可能由引力子组成，通过测量引力波，可能就能探测到引力子。而引力波在今年年初已被首次发现，因此，物理学家现在要做的就是要想办法来检测单个引力子，但这是个很大的问题。

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