相对论说引力只是空间弯曲的几何效应,为何科学家还要寻找引力子

广义相对论把引力解释为一种时空几何效应,引力只是时空弯曲产生的一种错觉。

广义相对论的解释很完美,计算也很准确,但是由于物理学家对统一的追求,认为电磁力和引力是可以统一在同一个力学体系里面的,爱因斯坦穷半生精力在为此而努力,然而始终未能如愿。

为什么物理学家会有这样的追求?这可能与麦克斯韦有关,在麦克斯韦发表他的电磁理论之前,人们一直以为电和磁是两个不同的东西,但麦克斯韦的电磁理论把它们统一为同一个力——电磁力。

在爱因斯坦还在为统一引力和电磁力努力的时候,自然界的另外两种力也相继被发现,它们就是弱核力和强核力。于是,在物理学家面前需要统一的力达到了四种。

在爱因斯坦去世以后,物理学家在一个标准框架内统一了电磁力和弱核力,并且似乎强核力也可以统一进来,然而引力却始终无法统一。

但是没有不包含引力的量子理论是不完整的,所以就强行假设了引力子这样一种粒子用于引力量子化,这也是未来的量子引力理论所需要的。因为目前的情况是广义相对论框架下统一没法统一另外三种力,曾经有一种称为超引力理论的升到十一维的时空几何理论最终也以失败告终。

现在据说最有希望统一四种力的终极理论是M理论,据说在M理论里,一种自旋为2的粒子自然出现了,这种自旋为2的粒子就是量子力学虚构的引力子。因此为了力学的统一,寻找引力子是必须的,这最根本的原因就是广义相对论不够完善。