引力子是假想的量子粒子,被认为是传递引力的媒介。在量子场论中,它被预测为一种无质量、自旋为2的玻色子。尽管引力子的概念在理论上是吸引人的,但至今尚未在实验中观测到。
引力子的概念源于量子力学和广义相对论的统一尝试。在广义相对论中,引力被描述为由质量引起的时空弯曲。然而,广义相对论是一个经典的理论,它没有将引力与量子力学的原理结合起来。量子力学则描述了其他三种基本力(电磁力、强相互作用和弱相互作用)的量子化行为,但没有包括引力。
为了将引力纳入量子力学的框架,物理学家们提出了多种理论,如弦理论和环量子引力理论。在这些理论中,引力子作为交换粒子出现,类似于电磁力中的光子。引力子的交换被认为会导致物体之间的引力相互作用。
尽管引力子的概念在理论上是自洽的,但要直接观测到引力子是非常困难的,因为它们的相互作用非常微弱。目前,引力波的探测为间接探测引力子提供了可能,但直接观测引力子本身仍然是物理学中的一个未解之谜。