在网上看了一篇帖子后，很多人声称引力子的存在受到了质疑。然后，用科普的语言，给大家展示一下引力子是如何从理论上进行预测的。看完还会怀疑引力子的存在吗？

在宇宙的四种基本相互作用中，引力是最弱的，也是目前唯一不能完全量子化的力。在牛顿力学中，引力被认为是一种远距离的作用，与时间空无关。爱因斯坦的理论表明，重力是由四维弯曲空引起的。目前不完善的量子引力理论指出，引力是由场的激发态——引力子传递的。同一种力可以用三种不同的理论体系来描述，这在物理学上是一个奇迹。

牛顿引力定律表明，任何有质量的物体之间都存在引力，两个物体之间的引力取决于它们的质量和距离。没有质量的物体和有质量的物体之间，或者两个没有质量的物体之间，没有重力。只要有质量，无论质量是多少，物体在同一位置都会受到同样的重力加速度，但只要质量变成0，物体的重力加速度也会变成0。

在重力作用下，物体的运动轨迹与质量无关，只与重力加速度有关。例如，在true 空中，羽毛和铁球以完全相同的速度自由落体。这说明在描述引力时，我们只需要知道引力场中加速度的分布。任何自由物体，无论其质量如何，都可以根据其初始位置和速度，结合加速度的分布，计算出其未来所有的运动轨迹。

在爱因斯坦的引力理论中，情况并非如此。物质在引力场中的分布，严格来说，就是能量动量张量，引起空在四维空间的弯曲。任何物体，不管有没有质量，哪怕是无质量的粒子，都会在四维时间空中沿着最短路径运动，在三维时间空中观察它。随着时间的推移，物体将继续被引力吸引。因此，在爱因斯坦的引力理论中，有质量或没有质量的物体都会受到引力的影响。

目前量子引力还不完善，认为最有前途的应该是超弦理论。当然，圆形量子引力的优势在于无预设的空存在。在超弦理论中，引力子是引力的载体。然而，尽管引力波的发现获得了多个诺贝尔奖，但引力波的量子激发态——引力子却很久没有被发现。为什么更深层次的理论需要用引力子来描述引力？

我们用波函数坍缩来解释。对于一个粒子，不测时，它将处于叠加态的波形。一旦被测量，如位置测量，它将是一个实粒子，波函数在所有位置的特征值上的分量将坍缩到空之间的随机位置。在光电效应之前，也就是电磁场被爱因斯坦量子化为光子之前，人们只能认为核外电子对电磁波能量的吸收可以取任意值，但这与实验不符。

同样，在未量化的引力场中，引力波对粒子的作用将是连续的、不间断的。因为高强度引力波作用于粒子，相当于对粒子的一种测量，粒子在引力波的持续作用下会一直处于坍缩状态，并继续表现出完整的粒子性质。这时粒子会违反测不准原理，同时具有确定的位置和动量。因此，为了使引力场与测不准原理相协调，引力场必须量子化为一个引力，就像电磁场量子化为一个光子一样。这样，引力子之间就存在不连续性，粒子在引力子的作用下不会继续坍缩。

引力的强度很弱，不到弱相互作用强度的十亿分之一，所以不容易探测到引力子。除了建造引力子探测站，物理学家还在尝试不同的探测方法。理论上，只要波函数坍缩，测不准原理成立，引力子就毫无疑问会存在！