简述时空曲率的变迁和引力量子的能量

摘 要 文章介绍了里德伯光波数公式，引入了时空曲率数的变迁和时空曲率量的变迁的概念，阐释了一次齐次引力波动方程和规范引力场方程。引入了引力相互作用项2725013.png，求得了时空曲率能变迁的公式2725020.png，论述了引力量子能量2725029.png和时空曲率能的关系。并提出了检验的曲率能的途径。

关键词 时空曲率变迁;规范引力场方程;引力相互作用项;曲率能;引力量子能量

Abstract The Rydberg light wave number formula is introduced.The concepts of the change of space-time curvature number and the change of space-time curvature quantity are introduced.The linear homogeneous gravitational fluctuating equation and the gauge gravitational field equation are explained. The gravitational interaction term 2734722.png is introduced.The formula 2734713.png of curvature energy change is obtained，and the relationship between gravitational quantum energy 2734703.png and space-time curvature energy is discussed.The way to test the curvature energy is put forward.

Key words The change of curvature in space-time; The gravitational interaction term is introduced; The gauge gravitational field equation; Space-time curvature energy; Energy of gravitational quantum

引言

1915年，德国物理学家A·爱因斯坦创立了广义相对力学，开创了物理学的一个新时代。在本质上，广义相对力学是一种引力理论。广义相对力学认为，物质弯曲了时空。反映时空弯曲程度的是曲率。引力是时空弯曲的表现。在这里，没有引力传播者——引力量子的地位。但粒子物理的标准理论认为，引力量子是存在的。

该文将量子理论引入广义相对力学，将时空曲率量子化，即將爱因斯坦广义相对力学中的时空量子化，求得了引力量子的能量和量子化的时空曲率的关系。

1 关于时空曲率数与其变迁

这里所谓的引力量子简称引力子，它是由原初粒子——元子的4种状态粒子2726500.png、2726509.png、2726516.png、2726523.png所构成，此也即为引力量子的4种组分2726537.png。正是这种引力量子或引力子，产生了物质之间的引力相互作用2726545.png。

5 关于曲率能的检验

一般天体的运动产生引力波是非常微弱的。而大质量天体的加速、碰撞和合并等事件则可形成强大的引力波。研究得出，引力波随距离迅速地减小。正是由于引力波具有以上的特性，在较远处进行探测时，其引力波已极其的微弱。这也正是引力波很难探测到的原因所在。2015年9月14日，美国物理学家R·韦斯等率先利用激光干涉引力波天文台（LIGO），在距离地球13亿光年之外的遥远星系中，探测到两颗初始质量分别为29颗太阳质量和36颗太阳质量的黑洞，在合并成一颗高速旋转的62倍太阳质量的黑洞的最后阶段的情景。其剩下的3倍太阳的质量，以强大引力波的形式，将巨大能量的释放到宇宙空间。其辐射引力波峰值的功率，比整个可观测宇宙的光度还高10倍以上[6]。以上两颗黑洞合并产生的引力波虽然经过漫长的旅行，传播到地球时已变得非常微弱，但仍被美国的引力波探测器探测到。这是当代科技巨大进步的充分表现。实验表明，这也是引力辐射导致质量减少、引起曲率能变化的有力见证。

据上，曲率能尽管极其的微弱，但仍是可以进行检验的。从式（8）亦可看出，如果对同一的天体事件进行探测，得到了不同的曲率能，即不同的时空曲率之间发生了变迁，那就证明，曲率能是客观存在的。同时，大小不同的质量，形成的曲率是不同的，产生的引力辐射能的大小也是不同的。例如，黑洞合并产生的引力辐射能比中子星合并的引力辐能要大，大质量黑洞合并产生的引力辐射能比小质量黑洞合并的引力辐射能也要大。如果观测证实了这个结果，也就证明，曲率能确实是客观存在的。也就是说，曲率能的真实性问题是完全可以检验的。

6 结束语

从上可见，时空曲率2726562.png是量子化的，时空曲率能2726574.png是量子化的，引力量子的能量是一种时空曲率能，与之对应，引力场的场量子——引力量子的能量2726585.png也是量子化的。因此，引力也应是量子化的。

从上亦可见，引力波是可以探测的，引力波的变化也应当是可以检验的。因此，时空曲率能是可以探测的，引力量子即引力子也是可以发现的。

参考文献

[1] A·爱因斯坦著，易洪波，李智谋.相对论[M].南京：江苏人民出版社，2011：70.

[2] 百度百科.里德伯公式[EB/OL].baike.baidu.com，2013-02-07.

[3] 朱临.引力量子和引力波动方程[J].科技风，2018，31（5）：217-219.

[4] 朱临.四元特定置换群GS（4）和引力相互作用 [J].科学与信息化，2019，4（3）：1.

[5] 朱临.元子和物质世界的统一性[J].科学与信息化：2017，2（9）：196.

[6] 百度文库.首次直接探测到引力波[EB/OL].http：//www.qikan.com.cn，2018-03-20.

作者简介

朱临（1947-），男，大学专科，政工师，浙江省铁道学会综合技术专业委员会副主任，主要从事粒子物理、热力学和宇宙学等的研究。