证明波粒二象性实验,引力波会存在波粒二象性吗?


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引力波会不会也是这样呢?

这个问题很难回答。因为这个问题涉及到一个叫"量子引力"的物理分支。量子力学是普适性的理论,且量子力学认为波动性和粒子性是统一的,那么由此我们可以推测引力波是存在的,所以引力波也应该有粒子对应!这个粒子在量子物理学里称之为"引力子"。但是事实果真如此吗?我认为不一定。原因在于有两个问题我们需要回答,第一是量子力学一定能适用于引力问题吗?第二是即便量子力学是适用于引力问题,那么引力子是否真的存在?第一个问题,我们可以做两个回答:"是"或"不是"。回答"是",我们才能回答下面一个问题;回答"不是",那么第二个问题就不用回答了。

但是,对于实验物理学家来说,这两个问题其实集中体现在第二个问题上。对于实验物理学家来说,找到引力子才是一个关键任务。目前实验还没有发现引力子!一旦引力子发现了,那么我们可以同时回答这两个问题。但实验就是无法找到引力子,那么我们就要思考这两个问题了。对于第一个问题,我认为没有理由认为量子力学的普适性会在引力问题上失去效用,因此引力的量子化问题一定是存在的。那么就是第二个问题了,引力子存在吗?其实,即便量子力学适用于引力,也不代表引力子一定存在。原因在于,如果我们不做其他假设,仅仅是从广义相对论出发去寻找量子引力,那么我们往往会走到一个叫"圈量子引力论"的物理理论上去,这个理论下,并不存在什么引力子。因为这个理论认为,时空的联络(不是时空弯曲)导致了引力效应,引力不能按照量子力学那样理解为是靠引力子来传递,而是靠时空本身。圈量子引力在高度捍卫了广义相对论基本思想的同时成功地引入了量子效应。这套理论最大的优势就是从引力的非微扰效应入手,而引力波和引力子都是基于引力的微扰效应,这就造成它们或多或少忽略了引力的非微扰效应——这是很严重的问题!虽然我们现在找到了引力波存在的证据,但是却没有理由认为引力波就一定预示着引力子!当然,圈量子引力论也存在一些问题,比如说没有低能近似,这个问题让我们不免怀疑,圈量子引力论是否是真正的量子引力。因为一个新理论必须要能在一定条件下退化为旧理论,否则这个理论的合理性就值得怀疑。

总的来说,我认为题主的想法是合理的,但是缺少实验证明,因此不好下结论,判断其对与错!

引力波的形成是大质量天体相互作用后使空间弯曲而产生的太空“漪澜”,其波动的频率与双星互绕的频率有关,特别是合二为一时瞬时频率有关。引力波能从遥远的太空传到地球,本身就是一个奇迹,科学家能“捕捉”到引力波,这又是一个奇迹。引力波是爱因斯坦广义相对论推导出的一个预言,所以我认为引力波还是应遵守经典物理中的“因果律”,研究者们可能距焦在“能量”、“质量”、“速度”和“波长”、“场”等物理量上。关于引力波的粒子性,科学家们苦寻“引力子”,到现在也没多大进展。所以到现在为止,还不能确定“引力波会存在波粒二象性”的物理特征。