引力子(重力子):推論,量子分析,主要性質,發現歷史,相關考證,

引力子

重力子一般指本詞條

引力子，又稱重力子，在物理學中是一個傳遞引力的假想粒子（仍未知是否真正存在）。兩個物體之間的引力可以歸結為構成這兩個物體的粒子之間的引力子交換。

基本介紹

中文名：引力子
外文名：Graviton
別名：重力子
學科：物理學

推論,量子分析,主要性質,發現歷史,相關考證,

推論

守恆系統中，把運動速度作為光速在運動方向上的一個分量處理，這樣建立運動方程，把時間作為速度的函式。通過能量守恆定律，建立運動能量微分方程：

引力子

再通過方程：

解得：

取地球引力子速度為光速c,則有頻率f如下：

f=5.20266×10^-9

地球引力子的周期：192209343.602944s,約6.09074655876695年

地球引力子的波長：λ=2πC^2/g

λ=57622911569293200m,波長約為：6.09074655876695光年

地球引力子的能量：

約3.44731904068503×10^-42焦耳

地球引力子質量：

約3.8356597238529×10^-59kg

如此推論的結果，與相對論比較衝突，引力加速度g越大，波長越短，以上方程為脈衝振盪方程，簡諧振盪不同，但是它們均是在能量守恆定律之下的結果。人類試圖探測引力波，由此方程知，如果想測量引力波波長，就必須對於大質量中子星作為研究對象，只有這一類星體才具有短波長，脈衝振盪中，其平均速度約0.823c光速，也就是黑洞不可能真的存在，而存在的是灰洞，它時刻通過脈衝振盪在衰變！

量子分析

提出引力子的存在純因為量子理論在各方面都非常成功，譬如電磁學可用光子的量化來解釋（量子電動力學），而宇宙其他方面的基本作用力（弱核力和強核力）亦可用量子理論得到描述；人們自然希望量子理論亦能解釋重力，故假想有一種未發現的引力子存在，其性質與光子類似，而最終可發展出量子引力理論。可是這種理論的數學運算十分複雜且無法自洽。

主要性質

為了傳遞引力，引力子必須永遠相吸、作用範圍無限遠及以無限多的型態出現。在量子力學中，引力子被定義為一個自旋為2、質量為零的玻色子。在M-理論中，引力子被定義為自由的閉弦，可以被傳播到宇宙膜外的高維空間以及其它宇宙膜。

發現歷史

早在300多年前，物理學家牛頓就發現了萬有引力定律。根據它，科學家們成功地解釋了行星的運動、月球的運動、潮汐形成的原因等科學難題，並且在1846年發現了海王星。直到今天，計算人造衛星、宇宙飛船等太空飛行器的軌道，仍然離不開萬有引力定律。但是，隨著人類認識範圍的擴大和深入，人們發現萬有引力定律也有不完善的地方，它本身還存在一些費解的問題。比如說，按照萬有引力定律，兩個物體不管相距多遠，都會產生萬有引力。這個萬有引力從一個地方傳到另一個地方，速度居然比光速還要快，這種力是靠什麼傳遞的呢？

1913年，物理學家愛因斯坦針對這個問題提出了萬有引力場論。他認為任何物體周圍都存在引力場，而引力場存在於彎曲的時空里，引力場是通過引力波傳播，而引力波是通過引力子使物體相互吸引的。