大统一引入引力子是否存在方向性错误？ 第1页

现在还没有看到引力子。因为引力子比目前看到的引力波弱20个量级，并且宇宙中充满各种前景噪声，所以可预见的将来也不会直接看到引力子。

但是，物理学是一个相对完整的体系。你不能随意解释还没有看到（甚至永远看不到）的东西，除非你能建立起一个更简洁有效的体系重新解释所有已知的实验。打个比方，你可以建立一个理论说，物体掉进黑洞视界之后就变成兔子了。可预见的将来都不会通过实验否决你的理论。但很难想象，这个兔子理论能更简洁有效地解释所有已知现象而已。引力子也是一样。目前，我们相信引力子存在的间接理由包括：

1. 一般来说，很难建立一个量子系统耦合到一个经典系统的完备理论。如果保留引力一个坏分子不量子化，引力就会暗搓搓地破坏量子力学。例如用引力去克隆量子态等。
2. 引力波来自一些分量的度规扰动。而已经有强烈证据表明，度规另一些分量是量子化的（早期宇宙的标量扰动，在特定坐标下体现为度规中尺度因子的量子）。很难想象，度规的一些分量是量子化的，另一些分量不能量子化。
3. 黑洞熵与霍金辐射。如果不量子化引力，黑洞作为引力的真空解，且考虑无毛定理，不应具有为数巨大但有限的微观状态。
4. 引力的紫外灾难。如果引力波不量子化，热平衡的引力波气体的统计力学不自洽。
5. 弦理论。作为目前唯一广泛认为自洽的、紫外完备的引力理论，弦理论中引力子是自然出现并量子化的。即使你不相信作为万物理论的弦理论，也应承认弦理论为量子引力提供了一个例子。
6. 作用量原理。描述引力和物质最简洁的方式是作用量原理。而作用量原理具有量子起源。

科学研究对新想法是开放的。如果你有一个理论，不去量子化引力，与目前所有实验都不矛盾，并且，能自然解释上述大部分支持引力量子化的间接理由，自然大家会严肃对待这样的理论。确实有人严肃地思考这个问题，但这样的理论非常难构造，我不认为市面上存在靠谱的理论。

最后，开篇说，我们可预见的将来都不会直接看到引力子。但是，有一种比以上讨论都直接的实验方法，虽然还没有发现，但每天都在获得新进展，就是原初引力波实验。原初引力波实验，探测的是早期宇宙的引力子穿出视界，形成的遗迹。看到原初引力波，就在实验上进一步确认了引力子的存在。