引力的本質到底是什麼？引力子的質量可能等於零

眾所周知，在自然界中存在四種基本力，從發現的先後順序排列分別是：萬有引力、電磁相互作用力、強相互作用力、弱相互作用力，根據量子場論的理論，電磁相互作用力、強相互作用力、弱相互作用力這三種基本力都是通過載力粒子的交換實現的，也就説這三種基本是通過粒子交換的形式產生的，我們把這三種基本力的載力粒子稱為：傳播子。

電磁力的傳播子是光子，也就是説電磁力的產生是由光子的交換得來的，強力的傳播子是膠子，弱力的傳播子是W和Z玻色子（這裏強調一點，這三種傳播子都是玻色子），講到這裏，大家就會有疑問了，既然電磁相互作用力、強相互作用力、弱相互作用力都有傳播子，那麼萬有引力的傳播子是什麼呢？

目前來説，我們並沒有在實驗中發現萬有引力的傳播子是什麼，因為萬有引力的發現時間要遠遠早於後三種基本力，牛頓最早發現了萬有引力，並且使用數學公式將萬有引力表達出來。

後來愛因斯坦使用相對論將萬有引力解釋成是時間與空間的扭曲。

二十世紀初的量子力學才看看興起，理論基礎沒有完善，量子力學內部諸侯混戰，所以根本無暇顧及古老的量子力學。

其次就是萬有引力與其他三種基本力的作用範圍不同，萬有引力的作用主要在大型天體，而電磁力的作用範圍較小，強力和弱力主要在原子核尺度內。

不過隨着量子力學的不斷髮展，量子力學將電磁力、強力、弱力全部使用量子場化理論統一起來，目前就僅剩萬有引力還沒有被量子力學降服，如何將萬有引力納入到量子場化理論之中呢？於是物理學為萬有引力的傳遞假設的一種傳播子：引力子。

在引力子這個概念被提出之後，很多問題接踵而至，最直接的問題就是引力是否也是通過玻色子的交換而產生的？

這個是毋庸置疑的，在將廣義相對論量子化的前提下，引力一定是通過引力子交換而產生的，引力子與其他三種基本力的傳播子一樣，也是玻色子。

第二個問題就是引力子的物理性質是如何呢？

因為引力子只是基本萬有引力量子化標準被提出的一個假象粒子，所以我們目前無法通過實驗的方式去尋找引力子的物理性質，不過我們可以通過萬有引力的性質去推導引力子的性質。

例如：我們可以通過引力的速度去推算引力子的速度

那麼引力的速度是多少呢？

很多人可能一時間沒有頭緒，好像我們從來沒有聽説過引力的速度，在我們的印象裏，引力的作用往往都是瞬時的，似乎是沒有速度的，但實際上引力也是有速度的，愛因斯坦認為引力的速度宇宙中最快的速度：光速。

舉個例子：地球之所以能圍繞太陽做橢圓運動，是因為被太陽的引力束縛住了，如果要是沒有太陽的引力，地球就會被甩出軌道。

那我們在這裏做一個假設，假設太陽突然憑空消失了，那麼地球會因為引力的消失，馬上被甩出去嗎？

並不會，因為引力的速度是光速，所以從太陽引力消失到傳遞到地球也是需要時間的

這個時間也很容易計算，地日距離是14 960萬km，光速是299792458ms

那麼時間t=14 960萬km÷299792458ms，大約為8分18秒左右，那就是説：即使太陽消失，地球需要8分18秒的時間才能感知到太陽的引力消失，再被甩出軌道。

所以我們根據引力的速度推斷出引力子的速度，即光速

下一個問題，引力子的質量是多少？

關於引力子的質量是最不好處理的，也是最不好推斷的，因為引力子的速度等於光速，這就要求引力子的靜止質量必須為零，根據愛因斯坦的相對論，一個靜止質量大於零、速度等於光速的物質，能量趨近於無窮大，這顯然是不成立的，所以引力子的靜止質量只能是等於零。

那麼引力子的質量可不可以測量呢？或者説我們如何驗證引力子的質量是零呢？

我們還是要通過引力入手，因為我們目前唯一已知的因素就是引力

法國科學家曾經做過這樣一個實驗

先用計算機根據相對論設計出一個太陽系運轉模型，然後將太陽系運轉模式的時間點設置為1913年到2017年，為何要設置這個時間段呢？

因為在這100多年中，我們有一個良好的、完整的天文記錄，科學家可以通過計算機模擬的太陽系運轉模型與真實的觀察數據做對比，這樣通過對比就可以計算出一個誤差值，或許引力子質量的秘密就在這個誤差值中

通過比較太陽系運轉模型數據和真實的觀察數據，科學家估算出了一個引力子質量的上限值，即6.76×10?23eV，

eV是表示微觀粒子質量的常用形式，eV本來是能量單位，代表一個電子經過1伏特的電位差加速後所獲得的動能，1 eV = 1.6021766208(98)×10^-19 J，根據質能方程E=mc2進行換算，就可以得到質量。

使用這種方法計算出的引力子質量與通過引力波測量的數據十分接近，隨着不斷優化太陽系的運作數據，引力子的質量將會越來越清晰，請大家拭目以待