宇宙学家：引力能发光

在微观世界中，引力的本质一直是个谜。你是否想过，引力子究竟是什么？它与光子之间又有怎样的关系？

研究人员研究发现，早期宇宙中的引力能够转化为光，这乍一听，感觉夸张。

这项研究的核心其实是对引力的研究，人类很早就知道物质之间存在引力，比如地球让物体掉下来、地球围绕太阳运动等等，都是引力的基本表现。

虽然我们在日常生活中不太容易感知引力的存在，但是在物理学的体系当中，引力的作用是很大的，是维持宇宙结构稳定的关键。

从牛顿的万有引力到爱因斯坦的广义相对论，引力一直是物理学研究的核心之一，那么这项最新的研究到底是怎么说的呢？

研究人员认为，极端条件之下的引力可能会产生一种和我们现在认识的不一样的效应，这项研究其实还处在理论阶段，是几位物理学家联合发表的预印本，也就是还没有正式发表在学术刊物上。

从目前公开的信息来看，研究人员主要是在讨论早期宇宙中的引力，这两个关键词简直搭配的不能更好，如果说在整个宇宙当中能够发生引力转化光的过程，那么极早期应该更有可能发生。

因为那个时候宇宙的条件是极端的，当宇宙大爆炸之后，开始了物质的大密集阶段，这个阶段之后才形成了现在我们所生活的相对稳定的宇宙结构。

但是稳定并不代表活动完全停止，宇宙当中还有很多我们尚未发现的规律和物质，而研究人员恰恰就是从这些地方发现了引力可能转化为光这样惊人结论。

光产生于电子跃迁，当电子从一个能级跃迁到另一个能级的时候会释放能量形成光子从而形成光波，这个过程是人类熟悉的最早的能量转化过程。

但是能量并不是唯一的源头，比如大家都知道质能方程E=mc^2，就说明了质量和能量是可以相互转化的，而在我们现有的物理学理论当中，光其实也具备一定质量，只是因为它非常微小以至于不能被测量。

那么从这个理论出发，光其实也可以拥有质量和体积，只不过它们非常小到我们无法想象，在宇宙当中，光同样也会受到引力的影响，虽然光本身没有质量，但是却有能量。

根据爱因斯坦提出的广义相对论，在整个宇宙当中包括光在内的一切物质都会受到引力的影响，在强大的引力面前光甚至会产生折射。

而把一部分折射后的光回收利用，就是目前人类研究黑洞能量时候采取的办法。

那么回到我们最开始说的内容，为什么说引力可以转化为光呢？

研究人员认为是通过引力产生光子，也就是说在整个产生光的过程当中，引力起到了和电子一样的作用，将自己的能量转化为光子。

那引力本身有体积吗？有质量吗？我们知道地球是由非常多引力构成聚集而成的，如果说地球质量产生了引力，那么引力本身也肯定是由一部分质量构成的。

虽然这部分质量很小到无法测量，在现有技术和认知当中也无法获取和探究，但是想象总归是可以延伸的，在某些极端条件之下，引力确实会产生相当可观的“光亮”，并且能够刺激周围物质产生光子。

我们一直在探测引力波，在黑洞合并等事件之后发出的引力波就像涟漪一样不断传播，并且逐渐减弱直至消失。

那么如果说引力本身具有持续放大能量的能力，在持续作用之后会怎样呢？研究人员认为这会导致高能辐射的产生，并且对我们所熟悉的光产生过程进行促进。

虽然这项理论目前还处在探索阶段，并且还有很多细节和困难亟待解决，比如我们不能用当前的对撞机来模拟早期宇宙所处的状态。

对撞机在模拟大爆炸时候会出现诸多问题，并且无法获取准确数据，在地球实验室中开展不了这项研究之后，科学家只能转而观察自然界中是否存在这样的例子。

虽然目前尚未发现早期宇宙产生的“光”，但是科学家依然抱着乐观的态度进行各种尝试。如果这项研究最终确立下来，那么对于粒子物理学和宇宙学来说都将会开启一个崭新模式。

我们关于宇宙诞生、黑暗物质、甚至外星生命的各种假设和推测都建立在当前所知道的物理规则之上，在我们看来似乎已经足够完善了。

但是一旦出现变革或者颠覆性发现之后，可能会像多米诺骨牌一样推翻已有的各种设想，并且催生出各种令人振奋的新技术和新发现。

但是随着人们对它认识逐渐深入，并且发现核电技术之后已经基本上淡出军事领域，而核医学、核磁共振等应用则成为人类医疗事业中不可或缺的一部分。

那么回到我们讲的内容，在极早期形成条件并不复杂，在当前物理学模型看来甚至还不能算是一个阶段。

因为这些模型更多是围绕着我们所处的现行宇宙模型建立出来的，在这个模型当中包括大爆炸理论、黑洞、白洞、甚至时空穿梭等各种吸引人的设想都有所涉及。

但是我们要知道，这些设想和理论大部分都是通过人为逻辑推演出来，在实际操作和验证当中依然处于非常薄弱的状态。

特别是像黑洞这样，明明凭空推演出来很多有趣且令人信服的结论，但是在自然界中确根本找不到其踪影。那么为什么我们要偏向于相信黑洞确实存在呢？

这其中自然是因为数不尽的前人经验教训和现代物理学体系给出来极其肯定且不容置疑结论了。但是偏偏就极端早期宇宙给出来这样不确定且模棱两可结论。

对于当前的科学家来说正是投其所好的。这个阶段其实可以说就是熵变开始以前，形成条件还不具备任何复杂结构和机理。

因为当时极早期形成的宇宙并没有得到进一步演化和发展的机会，在大爆炸之后迅速达到极限密集状态之时又开始迅速坍缩。

并在坍缩到一定程度之后以一种非常特殊且令人意外的方式重新弹开形成今天看到的稳定结构。那么我们怎么能确定在这样一个过程当中引力会产生光呢？

我们先从现有资料和实验结果来推测。目前为止人类观测到并确认存在的光产生过程主要有两种方式。

第一种就是恒星核心内部所发生的核聚变反应；第二种则是人为制造出来在加速环当中完成对撞产生。这两种方法都有一个共同点，那就是都需要很高温高压才能完成。在恒星核心内部虽然也有引力参与进来。

但是最终完成核聚变所必须依赖的压强主要还是来自引力造成恒星表面压强巨大不均从而形成核聚变。

而在地球上，科学家要想完成类似恒星核聚变反应所做得到必须就是利用高速旋转金属离子来完成。如果说这两种方式产生光还让人接受得话，那么极端条件下产生光如今又怎么想出来得到呢？

其实研究人员并没有做过多推测，他们只是联想到当前量子物理学中已经有很多例子表明某种粒子确实可以完成把引力转化为光这样神奇而又美妙目标。

我们就曾经提到过一种名叫引力子。在量子力学当中，我们把所有基本粒子都列成了一个表单，并且进行了系统分类。其中除了我们耳熟能详电子、质子之外还有一种叫做引力子。

从字面上看很容易让人联想到就是和引力相关联且可以传递引力作用的粒子。

事实上正是如此，在整个物理运动过程当中，要完成两个物体之间产生引力并且最终发挥作用就必须依赖于介质来完成这个过程。

而这个介质就是通过互相交换来回传递信息并最终形成作用力效果的。

无线电遥控器控制电视打开或者关闭频道切换等功能。其实背后原理就是利用电磁波作为信息传递媒介完成信息交换从而达到控制目标。

而在整个物理运动过程当中要完成两个物体之间产生引力并且最终发挥作用就必须依赖于介质来完成这个过程。而这个介质就是通过互相交换来回传递信息并最终形成作用力效果。

而在物理学当中完成类似工作以及传递两个物体之间产生或者改变某种力基本上都是通过粒子完成信息交换从而达到控制目标。

回到我们说得引力子上面来看其实和电磁波没有什么区别只不过两者服务对象不同罢了一个是利用于日常生活中电器设备控制及通讯交流中非常广泛使用得以得以介质

而另一个则更多得应用在物理实验以及测量等方面。其实即便没有这项研究新成果公布,科学家对于引力子已经寄予厚望很久了,认为其应该可以打开粒子物理学及宇宙学新研究方向。

如果真正找到了,那么或许可以彻底改变人类认识,并且开发出来应用,对于当前所处宇宙体系。

可能会带来不小变革,同时也能够解开我们目前很多谜题,比如暗物质,外星生命等,似乎都可以在其身上找到线索。

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