引力子、引力波、暗物質都是引力在空間不同維度的特殊呈現

摘要：廣義上的光量子就是以光速運動的量子，廣義上的光量子就是引力子，任何光量子的質量（可以理解爲光速運動的質量）恆量H除以該光子的波長，H等於普朗克恆量除以光速。光量子之間存在引力，是光量子是引力子的真實反映。同類兩個光量子之間的引力的大小和該量子波長的四次方成反比，這就是光量子萬有引力定律，從現象上看暗物質是由引力子組成的，所以體現爲引力，暗物質的本質是到維度計算引力缺失形成的，是引力子作用的產物，暗物質就是引力在高維度的人爲丟失“形成的。

關鍵詞：引力子，光量子，引力波，暗物質

一、光量子就是引力子

衆所周知：任何類型的光子都是光速運動的，即任何類型的光子的距離都是確定的——是該類光子的波長。這樣我們必然能得出結論：任何類型光子之間的引力是相等的（光子之間的引力才能相互平衡，即對於任何一個光子都處於二力平衡，在二力平衡的條件下，以光速做勻速直線運動）。對於同一類光子質量m、波長λ都是確定的，λ就是兩個光子之間的距離。根據引力規律：引力的大小和質量的乘積成正比和距離的平方成反比。因爲同一類型的光子的質量相等、波長也相等，質量、波長的乘積變爲——自乘，通過分析計算，所以我們可以得出結論：m2λ2或m2/λ2必然等於一個恆量。

按照萬有引力得出，任何類型光子之間的引力是相等，通過數學計算應該是：m2λ2、m2/λ2都是恆量的結論，即兩個恆量的結論。爲何取m2λ2討論問題呢？根據物理已經證實的客觀事實，對於光子波長越小，能量也大，都是光速，必然是波長短的質量大，而不是波長的質量大，所以捨去不合理解——m2/λ2是恆量的計算結果。對於恆量m2λ2開平方得：mλ=H，其中m是光子的質量、λ是該類光子的波長，H是恆量。結論：任何光子的質量等於H除以該光子的波長。

根據紅光現有的數據，我們可以假設紅光光子的質量是4×10-36kg、波長是6.5×10-7m，我們粗略計算一下H的值：H=4×10-36×6.5×10-7=2.6×10-42（kg•m）。我們可以代入現有已知各類光子的數據，驗證各種光子的質量，和實驗數據符合的非常好，這裡我不在書寫驗證過程，這裡的質量可以理解爲光速運動質量。

宏觀物體由於自轉，輻射有向心運動或向心運動的趨勢，兩個物體的輻射各自向心，兩個物體輻射相交部分的光子之間的引力的矢量合就是兩個物體之間的宏觀引力，即萬有引力。所以我們可以得出結論：光子就是引力子。

二、推算H和h的關係

由上面的推算我們知道：mλ=H——(1)，其中m是光子的質量、λ是該類光子的波長，H是恆量。普朗克恆量是普朗克創造出來的，不是理論推導的結果，或不準確。準確測量光子的相關數據，用我的恆量H或可以修正普朗克恆量h的值。

推算H和h的關係：由於德布羅意波長公式：p=mc=h/λ——（2）,c是光速。推出h和H的關係，聯立方程（1）、（2）解得：h=H×c——(3)，即我推算的常數H等於普朗克恆量h除以光速，數學描述：H=h/c——(4)。下面我用這一結果，推算光子就是引力子的合理性，並詮釋引力波的本質及量子力學萬有引力定律。

三、計算同類型兩個光子之間的引力

因爲萬有引力恆量本質是質量恆量，所以可以把萬有引力恆量應用到微觀粒子——光子，做一些理論推演，證明光子就是引力子的合理性。聯立方程（1）、（4），解得：m=h/λc，將光子的質量m、波長λ（也就是兩個光子之間的距離），代入萬有引力定律公式：F=GMm/R2,即F=Gm2/λ2=Gh2/λ4c2——（5），我們仍然紅光粒子的相關數據，計算紅兩個光粒子之間的引力，將紅光的波長λ=3.25×10-7m代入（5）並計算得：F=2.9×10-68N，即一列紅光粒子組成的波形成的引力——紅光粒子之間的引力是：F1=2.9×10-68N。其實，這就是紅光光波產生的引力波的大小，我們可以看出，引力波是相當微弱的，和愛因斯坦預言的引力波是極其微弱的說法是統一的。同時也揭示了，相互作用的傳播速度有限的概念的本質——引力的傳播速度是光速，即引力子——光量子的傳播速度，從而確認了引力傳播速度是光速。理論推測，宏觀物體之間引力主要由輻射到外部空間的波長較小的光量子形成的。

根據太陽、地球的相關數據，太陽和地球之間的引力是： F2=G·m1·m2/r2=3.57×1022N， 所以地球和太陽之間的引力和紅光量子之間的引力之比時：F2/ F1=1.23×1090也就是說，如果按紅光粒子計算，太陽和地球之間的引力大約是由1.23×1090列紅光波的引力形成的。實際情況可能也比這個數據（1.23×1090）小，這是因爲引力的主要來源是波長較小的光量子，還有距離、形成波的時間等因素的影響。無論如何，我推算的結果足可以說明，光子作爲引力子，形成引力的機理應該是合理的、正確的。

四、光量子引力定律

分析F=Gm2/λ2=Gh2/λ4c2——（5），我們可以得出量子力學萬有引力定律：同類兩個光量子之間的引力的大小和該量子波長的四次方成反比，這就是量子力學萬有引力定律，數學描述：F=C/λ4,其中，λ是波長也是兩個光量子之間的距離，C是光量子引力恆量。C= Gh2/c2,c是光速、h是普朗克恆量、G是萬有引力恆量。

五、暗物質的已知屬性

暗物質的存在已經得到了廣泛的認同,然而對暗物質屬性瞭解很少。已知的暗物質屬性僅僅包括有限的幾個方面：（1）暗物質參與引力相互作用，所以應該是有質量的，但單個暗物質粒子的質量大小還不能確定。（2）暗物質應是高度穩定的，由於在宇宙結構形成的不同階段都存在暗物質的證據，暗物質應該在宇宙年齡（百億年）時間尺度上是穩定的。（3）暗物質基本不參與電磁相互作用，暗物質與光子的相互作用必須非常弱，以至於暗物質基本不發光；暗物質也基本不參與強相互作用，否則原初核合成的過程將會受到擾動，輕元素丰度將發生改變，將導致與當前的觀測結果不一致。（4）通過計算機模擬宇宙大尺度結構形成得知，暗物質的運動速度應該是遠低於光速，即“冷暗物質”，否則我們的宇宙無法在引力作用下形成觀測到的大尺度結構。綜合這些基本屬性。可以得出結論暗物質粒子不屬於我們已知的任何一種基本粒子。這對當前極爲成功的粒子物理標準模型構成挑戰（以上對暗物質的陳述來自百度百科）。

綜合以上暗物質的屬性，暗物質不就是引力嗎？即相互作用的引力子的綜合體現嗎？我的回答是肯定的。也就是說，暗物質存在於宇宙的任何角落，和我們慼慼相關，只不過我們不認識它而已，我覺得，沒有比用燈下黑形容暗物質更準確的描述了。

六、解釋暗物質的本質

上面我們已經證明了光量子萬有引力定律，其數學描述：F=C/λ4,其中，λ是波長也是兩個同類光量子之間的距離，C是光量子引力恆量。C= Gh2/c2,c是光速、h是普朗克恆量、G是萬有引力恆量。還進一步論證了，光量子就是引力子。我們分析光量子萬有引力定律方程：F=C/λ4，λ4是米的四次方，我猜想，引力子的作用空間是四維空間。根據這一想法，我們研究暗物質的本質，暗物質是三維空間的引力缺失“形成的”。

我們先看萬有引力定律的數學描述：F2=GMm/R2——（1），G是質量引力恆量。R2單位是米的平方，萬有引力定律描述的引力應該是作用於二維空間上的引力。分析如下：

質量的體積是球體，萬有引力通過球體表面發生作用，球體的表面積公式：S=4πR2，質量一定，表面積越大，輻射的引力子強度越弱，所以引力和表面積成反比，因爲4π是常數，所以引力和半徑的平方成反比。這就是引力的大小和半徑的平方成反比的本質原因。將萬有引力定律的引力除以4πR，引力變轉化爲一維空間的引力：所以萬有引力定律在一維空間的表達式：F1=GMm/4πR3——（2）；球體的體積公式：V=4πr3/3，可以說，一維空間的引力是二維空間引力除以4πR得來的，科學推理，三維空間的引力應該是二維空間引力乘以R/3得來的，所以F3=GMm/3R——(4)，聯立（1）、（4），解得：F3=F2R/3,進一步化簡得：F3/ F2R =1/3——(5)。這就是形式上宇宙中物質和暗物質質量在三維空間的比例，其本質仍然是物質，是人爲缺失計算引力的結果，所以說，與其說是暗物質，倒不如說是引力。

宇宙是多維的，三維以上空間“暗物質”和物質的關係如何呢？由於三維以上空間大小怎樣計算是未知的，所以我無法定性討論，不能確定三維以上空間“暗物質”和物質的比例關係。

引力在一維空間、二維空間、三維空間的關係：聯立（1）、（2）解得：F1=F2/4πR。所以我們可以得出結論：F2=GMm/R2；F3= F2R/3；F1=F2/4πR。說明一下：大尺度三維空間的引力數值遠大於二維空間的引力的數值——三維引力是在三個維度引力之合、二維引力是二個維度引力之合，一維引力是在一個維度的引力。所以我們比較引力的大小不能只比較引力數值的大小，必須結合它作用的維度去研究。

通過上面的分析、論證，現在我們再對比科學家對暗物質的現象總結的幾種性質解析說明：1、暗物質參與引力相互作用。解析本來就是引力的另一個緯度缺失造成的；2、暗物質應是高度穩定的，由於在宇宙結構形成的不同階段都存在暗物質的證據，暗物質應該在宇宙年齡（百億年）時間尺度上是穩定的。解析通過計算三維空間暗物質和物質之比3:1，引力子從宇宙的物體能輻射就存在了，所以應該在宇宙年齡（百億年）時間尺度上是穩定的；3、暗物質基本不參與電磁相互作用，暗物質與光子的相互作用必須非常弱，以至於暗物質基本不發光；暗物質也基本不參與強相互作用。解析：引力子（光子）本來也不參與電磁相互作用，引力子之間的引力(F1=2.9×10-68N,我的另一篇文章計算的結果)。4、暗物質的運動速度應該是遠低於光速。解析：我不認可這一說法，暗物質作用速度是光速，不過另一個角度講暗物質是物質的附屬品（物質輻射的光子之間的相互作用），因爲物質的運動速度遠低於光速，從這個角度理解也是正確的。

我們再分析方程（5）可以得出結論：當R=3時，空間三維引力等於空間二維引力；當R<3時，空間三維引力小於空間二維引力；當R>3時，空間三維引力大於空間二維引力。所以在宇宙大尺度情況下，空間三維引力的作用比二維空間的作用顯著。

我們再看我總結的量子萬有引力定律方程：F=C/λ4，方程中不含質量，說明影響四維空間中引力大小的主要因素——是空間的變化。光量子（引力子）作用在四維空間，也從另一方面說明宇宙空間的維度不小於四維。

七、詮釋引力波的本質並解析光子的相關性質

由前面的論證分析，我們可以得出結論：引力子就是光量子，引力波就是光量子形成的波。這一結論和引力波的特性（引力波，在物理學中是指時空彎曲中的漣漪，通過波的形式從輻射源向外傳播，這種波以引力輻射的形式傳輸能量。換句話說，引力波是物質和能量的劇烈運動和變化所產生的一種物質波。）非常契合，即從理論上詮釋了引力波的本質。

解析引力子爲何自旋爲2。引力表現爲兩個物體的吸引，兩個宏觀物體各自自轉，輻射光子有向心的趨勢，一個光子自旋爲1，兩個物體之間的光子相互作用應該就是引力子自旋爲2的表現。

解釋一下爲什麼GW170817事件裡引力波比電磁波更快抵達。引力波和電磁波的速度在真空都是光速，其組成都是光量子。不同的是：引力波由黑洞合併或由中子星合併擾動原有的光子“網”，和電磁波相比減少了到達地球大氣層對光速的減小，電磁波是從合併源頭直接傳播到地球，到達地球大氣層部分傳播速度會減小，所以GW170817事件裡引力波比電磁波更快抵達。我推測：中子星或黑洞合併距離地球越近，引力波和電磁波的速度差越明顯。簡單地說，沒有大氣層的干擾，就沒有速度差，兩者的本質是相同的。

解釋切倫科夫效應。媒質中的光速比真空中的光速小，是由於波長變短（頻率不會變）。一個波長兩端分別存在一個光粒子。在傳播方向上波長收縮，後面的光子是加速的，所以波長整體速度變小，但是後面的光子速度變大，或造成前、後光子的翻轉，這就是切倫科夫效應。

我找了引力子，同時也尋到了暗物質，其實，暗物質是引力子作用的產物。

8. 後記

我的理論認爲：光子的質量是由相互繞轉的、質量變化的元電荷的速度產生的（關於這一說法，我的其他文章有專門的論述，這裡不在贅述），和光子的直線傳播速度沒有關係。所以說，如果光子的運動指的是直線運動的光速，光子內部的運動認爲是靜止，那麼光子就存在靜止質量，從這個意義上講，光子在光速傳播過程的質量等於光子的靜止質量。

光子的顏色是由光子的質量決定的，和光量子波的波長和頻率沒有任何關係，正因爲如此，使用開普勒效應測量星系運動的速度。