引力波既然是波，必符合波粒二象性，为何只见波却不见粒子

爱因斯坦于1916年预言了引力波的存在，但遗憾的是，在他的毕生之年未曾有机会亲身见证这种难以捉摸的现象的存在。2015年9月14日，这一天在物理史上将被永载史册，因为这一天，美国的激光干涉引力波天文台（英文简称LIGO）接收到了第一个来自宇宙深处的引力波信号。截止到2018年底，LIGO和欧洲的Virgo探测器通过联合观测，又接收到了9起比较确信的双黑洞合并事件产生的引力波，外加一起双中子星合并事件产生的引力波。

引力波是广义相对论中所预言的，发现引力波也就等于再次验证了广义相对论的正确性。那么，引力波到底是什么？它和我们常识中的波有什么区别？通俗的来讲，引力波就好像时空中的涟漪，时空受扰动后，这种扰动会像波一样向外传播，传播的速度是光速。引力波带来的效果之一就是使两点间的距离有规律的振荡。正是通过精确测量地球上两点间距离的变化，LIGO才探测到了引力波。

那么，就物理学而言，既然称之为引力波，那它就必然具有波的特性。在量子力学中，波粒二象性可以算是是迄今为止发现的最奇特的量子现象之一，它一开始是被用来定义光的性质，说光既能像波一样向前传播，同时又表现出粒子的特征。应该说，在量子力学领域，波粒二象性已经得到了无数验证，从理论上来说，引力波应该也要符合波粒二象性的特征。但是，到目前为止，科学家只看到了它们波的部分，却从来没有看到粒子的部分，这种粒子，就是指能传递引力的引力子。

仔细看，你看到了什么？

就如同水波是由组成水的粒子构成的波一样，物理学家们预期引力波也同样是由粒子构成的。这些粒子就是所谓的引力子。在量子引力理论的框架下，引力子的作用就是传递引力，而引力是自然界固有的除电磁力、弱核力和强核力之外的第四种量子相互作用。所以物理学家认为，引力子作为引力的结果出现，而引力波应该由引力子构成。但是，物理学家们用尽了手段，就是找不到这种神秘的引力子。

目前，引力子是否存在，仍是物理学界的一个有争议的话题。有许多学者试图用仪器来探测它存在的真实性，最终都没有得到理想的结果，对于它的存在仍然是一个谜。但从量子引力的观点出发，引力子是必定存在的。引力在量子化时，引力能量必须由引力子作为载体将能量传递到无限远处，这是存在引力子的一种有说服力的理由。现在有一种观点认为，我们在三维空间中所熟悉的引力太微弱了，以至于无法探测到引力子，也许在更高维度的空间中，引力子才会出现更明显的特征信号。一些物理学家现在寄希望于大型强子对撞机，在极高能标下的粒子碰撞也许能产生引力子。