BLAME!引力子預言發射

飛花似夢

在科技異常繁榮的未來，人類對物理的運用已經到了極度熟練的地步。一種名為“重力子放射線射出裝置”（Graviton Beam Emitter）的武器成為我們冒險的主要工具。這是日本SF漫畫家貳瓶勉在代表作BLAME！中的大膽設想。他運用引力子構想出了這種具有極強殺傷力的武器，能夠發射能量極高的重力子，幫助故事的主人公霧亥在尋找遺傳因子的過程中一次次化險為夷。作為霧亥唯一的武器，“重力子放射線射出裝置”到底是個啥？它和物理理論中預言的引力子又有什么聯系呢？

千呼萬喚“引”出來

眾所周知，任意兩個具有質量的物體間都存在著引力相互作用。那么，這種引力作用是如何實現的呢？物理學家告訴我們，通過交換引力子就可以實現。

可以說物理學的發展，始終圍繞著追求物理定律統一的過程進行。牛頓在17世紀提出的三大運動定律和萬有引力定律，完成了天上星體和地上物體運動的統一描述。從此，近代科學發展的大門被開啟。

接著19世紀，麥克斯韋總結了電和磁現象，歸納為麥克斯韋方程組，實現了電和磁的統一。20世紀的物理學家認識到，自然界中物質之間的相互作用可以歸納為：強相互作用（強力），電磁相互作用（電磁力），弱相互作用（弱力）和引力相互作用（萬有引力）。在眾多物理學家的努力之下，建立了標準模型理論，完成了對前三者的統一。

標準模型能夠統一4種相互作用中的3種，那么引力相互作用是否也能夠統一呢？物理學家相信存在統一4種相互作用的理論。他們認為引力不僅能夠被統一，而且還存在傳遞引力相互作用的規范玻色子，并將其命名為“引力子”。20世紀30年代，愛因斯坦在研究廣義相對論場方程時，發現具有以光速傳播的波動解，他稱這種波為“引力波”。

而引力子自提出之初，就吸引了人們的注意。物理學家研究發現，雖然愛因斯坦的廣義相對論是描述萬有引力的成功理論，但它卻不是描述引力的最終理論。隨著量子場論的發展，物理學家相信引力場應該被量子化。量子化的引力場一定存在傳遞引力相互作用的規范玻色子，也就是引力子。引力子和光子都是傳遞相互作用的規范玻色子，不具有質量（靜質量），光子自旋為1，引力子自旋卻為2。光子和引力子均可以傳播到無限遠處。不過，任何理論預言都必須經過試驗的驗證，既然物理學家有充分的理由認為引力子是存在的，那么探測引力波和引力子便成為科學家們探索宇宙的重要一步了。

空想中的超強破壞力

在BLAME！中，“重力子放射線射出裝置”被安全警衛歸類為“一類臨界不測兵器”，因為通過射出能量極強的射線（引力子）能產生大規模的破壞，沒有什么東西可以抵抗它的威力。這個裝置類似于現在的手槍，需要的時候可以扣動扳機，釋放出能量巨大的諸如激光束的重力子束。盡管在漫畫中，關于它的生產地和內部結構并沒有明確交代，不過我們可以確定的是，它是屬于網絡球（漫畫中人類建立的用來管理世界的媒介）的東西。

“重力子放射線發射裝置”作為一種高端的武器，具有極強的殺傷性。看霧亥利用該裝置就能將敵人一招致命便可知曉。那么，作為重力子原型的引力子是否也具有這么強的破壞能力呢？

事實上，在4種相互作用中，引力相互作用是最弱的。引力相互作用強度是電磁相互作用強度的10-41倍。舉個“栗子”來說，木星在公轉過程中，它的引力輻射的能量大概是5.3kW，這個能量相當于一個燈泡發射的能量（沒錯，是一個燈泡）。也正是因為引力波和引力子的能量十分微弱，探測起來就變成一件非常困難的事。

隨著科技的進步，物理學家想到了用激光干涉儀來探測引力波。在這方面走在世界最前列的是美國的LIGO實驗組（Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory）。他們的實驗裝置是借助激光干涉儀來聆聽來自宇宙深處引力波的大型研究儀器，由兩條4千米的長臂組成。這個裝置牛在哪里？它能夠探測到其臂上質子直徑萬分之一（10-19米）長度的變化。正是因為具有了這樣的測量精度，物理學家才得以觀測到來源于13億光年之外的引力波信號。

2016年，LIGO的物理學家宣稱他們在2015年9月14日直接觀察到了兩個黑洞合并發射的引力波信號。這一發現證實了愛因斯坦的引力波預言。同樣，引力波的發現使我們對宇宙的理解向前邁進了一大步。

觀測猶如“守株待兔”

作為未來混亂系統世界的安全警衛，霧亥孤身一人手持“重力子放射線射出裝置”，自地下5 000層上行，克服重重障礙，尋找未受污染的網絡末端人類遺傳因子。漫畫中的“重力子放射線發射裝置”可以隨心所欲地發射出大量具有極大破壞作用的重力子。但在宇宙中，想要尋找到引力子卻不是那么容易的，當然更不用說用引力子制造武器了。由于引力相互作用太過微弱，只有超大質量的天體才有可能發射出明顯的引力波信號。為了觀測到明顯的現象，科學家們需要等待強烈的引力波信號到達地球。從這方面看，觀測引力波像守株待兔一樣。

當然，對引力波的證實，讓我們對物理理論更有信心，也讓我們更加相信引力子是存在的。而引力子的存在，對統一4種相互作用有著極其重要的意義。

物理學家認為引力波和引力子能夠給我們提供很多宇宙演化過程中的信息，這些信息將為我們研究宇宙提供極大幫助。有的研究者甚至走得更遠，他們認為引力子具有很多的技術應用，可以將引力子應用于通訊、探測外星生命等。

隨著引力波的發現，很多國家開始投入大量資金和人力去研究引力波。我國也相繼開展了“天琴計劃”“阿里原初引力波計劃”等項目。相信引力子的存在性如果得到驗證將是人類科技認識的一次飛躍，而引力子在未來的生活中也將會得到充分的應用。