引力子、引力波、暗物质都是引力在空间不同维度的特殊呈现

摘要：广义上的光量子就是以光速运动的量子，广义上的光量子就是引力子，任何光量子的质量（可以理解为光速运动的质量）恒量H除以该光子的波长，H等于普朗克恒量除以光速。光量子之间存在引力，是光量子是引力子的真实反映。同类两个光量子之间的引力的大小和该量子波长的四次方成反比，这就是光量子万有引力定律，从现象上看暗物质是由引力子组成的，所以体现为引力，暗物质的本质是到维度计算引力缺失形成的，是引力子作用的产物，暗物质就是引力在高维度的人为丢失“形成的。

关键词：引力子，光量子，引力波，暗物质

一、光量子就是引力子

众所周知：任何类型的光子都是光速运动的，即任何类型的光子的距离都是确定的——是该类光子的波长。这样我们必然能得出结论：任何类型光子之间的引力是相等的（光子之间的引力才能相互平衡，即对于任何一个光子都处于二力平衡，在二力平衡的条件下，以光速做匀速直线运动）。对于同一类光子质量m、波长λ都是确定的，λ就是两个光子之间的距离。根据引力规律：引力的大小和质量的乘积成正比和距离的平方成反比。因为同一类型的光子的质量相等、波长也相等，质量、波长的乘积变为——自乘，通过分析计算，所以我们可以得出结论：m2λ2或m2/λ2必然等于一个恒量。

按照万有引力得出，任何类型光子之间的引力是相等，通过数学计算应该是：m2λ2、m2/λ2都是恒量的结论，即两个恒量的结论。为何取m2λ2讨论问题呢？根据物理已经证实的客观事实，对于光子波长越小，能量也大，都是光速，必然是波长短的质量大，而不是波长的质量大，所以舍去不合理解——m2/λ2是恒量的计算结果。对于恒量m2λ2开平方得：mλ=H，其中m是光子的质量、λ是该类光子的波长，H是恒量。结论：任何光子的质量等于H除以该光子的波长。

根据红光现有的数据，我们可以假设红光光子的质量是4×10-36kg、波长是6.5×10-7m，我们粗略计算一下H的值：H=4×10-36×6.5×10-7=2.6×10-42（kg•m）。我们可以代入现有已知各类光子的数据，验证各种光子的质量，和实验数据符合的非常好，这里我不在书写验证过程，这里的质量可以理解为光速运动质量。

宏观物体由于自转，辐射有向心运动或向心运动的趋势，两个物体的辐射各自向心，两个物体辐射相交部分的光子之间的引力的矢量合就是两个物体之间的宏观引力，即万有引力。所以我们可以得出结论：光子就是引力子。

二、推算H和h的关系

由上面的推算我们知道：mλ=H——(1)，其中m是光子的质量、λ是该类光子的波长，H是恒量。普朗克恒量是普朗克创造出来的，不是理论推导的结果，或不准确。准确测量光子的相关数据，用我的恒量H或可以修正普朗克恒量h的值。

推算H和h的关系：由于德布罗意波长公式：p=mc=h/λ——（2）,c是光速。推出h和H的关系，联立方程（1）、（2）解得：h=H×c——(3)，即我推算的常数H等于普朗克恒量h除以光速，数学描述：H=h/c——(4)。下面我用这一结果，推算光子就是引力子的合理性，并诠释引力波的本质及量子力学万有引力定律。

三、计算同类型两个光子之间的引力

因为万有引力恒量本质是质量恒量，所以可以把万有引力恒量应用到微观粒子——光子，做一些理论推演，证明光子就是引力子的合理性。联立方程（1）、（4），解得：m=h/λc，将光子的质量m、波长λ（也就是两个光子之间的距离），代入万有引力定律公式：F=GMm/R2,即F=Gm2/λ2=Gh2/λ4c2——（5），我们仍然红光粒子的相关数据，计算红两个光粒子之间的引力，将红光的波长λ=3.25×10-7m代入（5）并计算得：F=2.9×10-68N，即一列红光粒子组成的波形成的引力——红光粒子之间的引力是：F1=2.9×10-68N。其实，这就是红光光波产生的引力波的大小，我们可以看出，引力波是相当微弱的，和爱因斯坦预言的引力波是极其微弱的说法是统一的。同时也揭示了，相互作用的传播速度有限的概念的本质——引力的传播速度是光速，即引力子——光量子的传播速度，从而确认了引力传播速度是光速。理论推测，宏观物体之间引力主要由辐射到外部空间的波长较小的光量子形成的。

根据太阳、地球的相关数据，太阳和地球之间的引力是： F2=G·m1·m2/r2=3.57×1022N， 所以地球和太阳之间的引力和红光量子之间的引力之比时：F2/ F1=1.23×1090也就是说，如果按红光粒子计算，太阳和地球之间的引力大约是由1.23×1090列红光波的引力形成的。实际情况可能也比这个数据（1.23×1090）小，这是因为引力的主要来源是波长较小的光量子，还有距离、形成波的时间等因素的影响。无论如何，我推算的结果足可以说明，光子作为引力子，形成引力的机理应该是合理的、正确的。

四、光量子引力定律

分析F=Gm2/λ2=Gh2/λ4c2——（5），我们可以得出量子力学万有引力定律：同类两个光量子之间的引力的大小和该量子波长的四次方成反比，这就是量子力学万有引力定律，数学描述：F=C/λ4,其中，λ是波长也是两个光量子之间的距离，C是光量子引力恒量。C= Gh2/c2,c是光速、h是普朗克恒量、G是万有引力恒量。

五、暗物质的已知属性

暗物质的存在已经得到了广泛的认同,然而对暗物质属性了解很少。已知的暗物质属性仅仅包括有限的几个方面：（1）暗物质参与引力相互作用，所以应该是有质量的，但单个暗物质粒子的质量大小还不能确定。（2）暗物质应是高度稳定的，由于在宇宙结构形成的不同阶段都存在暗物质的证据，暗物质应该在宇宙年龄（百亿年）时间尺度上是稳定的。（3）暗物质基本不参与电磁相互作用，暗物质与光子的相互作用必须非常弱，以至于暗物质基本不发光；暗物质也基本不参与强相互作用，否则原初核合成的过程将会受到扰动，轻元素丰度将发生改变，将导致与当前的观测结果不一致。（4）通过计算机模拟宇宙大尺度结构形成得知，暗物质的运动速度应该是远低于光速，即“冷暗物质”，否则我们的宇宙无法在引力作用下形成观测到的大尺度结构。综合这些基本属性。可以得出结论暗物质粒子不属于我们已知的任何一种基本粒子。这对当前极为成功的粒子物理标准模型构成挑战（以上对暗物质的陈述来自百度百科）。

综合以上暗物质的属性，暗物质不就是引力吗？即相互作用的引力子的综合体现吗？我的回答是肯定的。也就是说，暗物质存在于宇宙的任何角落，和我们戚戚相关，只不过我们不认识它而已，我觉得，没有比用灯下黑形容暗物质更准确的描述了。

六、解释暗物质的本质

上面我们已经证明了光量子万有引力定律，其数学描述：F=C/λ4,其中，λ是波长也是两个同类光量子之间的距离，C是光量子引力恒量。C= Gh2/c2,c是光速、h是普朗克恒量、G是万有引力恒量。还进一步论证了，光量子就是引力子。我们分析光量子万有引力定律方程：F=C/λ4，λ4是米的四次方，我猜想，引力子的作用空间是四维空间。根据这一想法，我们研究暗物质的本质，暗物质是三维空间的引力缺失“形成的”。

我们先看万有引力定律的数学描述：F2=GMm/R2——（1），G是质量引力恒量。R2单位是米的平方，万有引力定律描述的引力应该是作用于二维空间上的引力。分析如下：

质量的体积是球体，万有引力通过球体表面发生作用，球体的表面积公式：S=4πR2，质量一定，表面积越大，辐射的引力子强度越弱，所以引力和表面积成反比，因为4π是常数，所以引力和半径的平方成反比。这就是引力的大小和半径的平方成反比的本质原因。将万有引力定律的引力除以4πR，引力变转化为一维空间的引力：所以万有引力定律在一维空间的表达式：F1=GMm/4πR3——（2）；球体的体积公式：V=4πr3/3，可以说，一维空间的引力是二维空间引力除以4πR得来的，科学推理，三维空间的引力应该是二维空间引力乘以R/3得来的，所以F3=GMm/3R——(4)，联立（1）、（4），解得：F3=F2R/3,进一步化简得：F3/ F2R =1/3——(5)。这就是形式上宇宙中物质和暗物质质量在三维空间的比例，其本质仍然是物质，是人为缺失计算引力的结果，所以说，与其说是暗物质，倒不如说是引力。

宇宙是多维的，三维以上空间“暗物质”和物质的关系如何呢？由于三维以上空间大小怎样计算是未知的，所以我无法定性讨论，不能确定三维以上空间“暗物质”和物质的比例关系。

引力在一维空间、二维空间、三维空间的关系：联立（1）、（2）解得：F1=F2/4πR。所以我们可以得出结论：F2=GMm/R2；F3= F2R/3；F1=F2/4πR。说明一下：大尺度三维空间的引力数值远大于二维空间的引力的数值——三维引力是在三个维度引力之合、二维引力是二个维度引力之合，一维引力是在一个维度的引力。所以我们比较引力的大小不能只比较引力数值的大小，必须结合它作用的维度去研究。

通过上面的分析、论证，现在我们再对比科学家对暗物质的现象总结的几种性质解析说明：1、暗物质参与引力相互作用。解析本来就是引力的另一个纬度缺失造成的；2、暗物质应是高度稳定的，由于在宇宙结构形成的不同阶段都存在暗物质的证据，暗物质应该在宇宙年龄（百亿年）时间尺度上是稳定的。解析通过计算三维空间暗物质和物质之比3:1，引力子从宇宙的物体能辐射就存在了，所以应该在宇宙年龄（百亿年）时间尺度上是稳定的；3、暗物质基本不参与电磁相互作用，暗物质与光子的相互作用必须非常弱，以至于暗物质基本不发光；暗物质也基本不参与强相互作用。解析：引力子（光子）本来也不参与电磁相互作用，引力子之间的引力(F1=2.9×10-68N,我的另一篇文章计算的结果)。4、暗物质的运动速度应该是远低于光速。解析：我不认可这一说法，暗物质作用速度是光速，不过另一个角度讲暗物质是物质的附属品（物质辐射的光子之间的相互作用），因为物质的运动速度远低于光速，从这个角度理解也是正确的。

我们再分析方程（5）可以得出结论：当R=3时，空间三维引力等于空间二维引力；当R<3时，空间三维引力小于空间二维引力；当R>3时，空间三维引力大于空间二维引力。所以在宇宙大尺度情况下，空间三维引力的作用比二维空间的作用显著。

我们再看我总结的量子万有引力定律方程：F=C/λ4，方程中不含质量，说明影响四维空间中引力大小的主要因素——是空间的变化。光量子（引力子）作用在四维空间，也从另一方面说明宇宙空间的维度不小于四维。

七、诠释引力波的本质并解析光子的相关性质

由前面的论证分析，我们可以得出结论：引力子就是光量子，引力波就是光量子形成的波。这一结论和引力波的特性（引力波，在物理学中是指时空弯曲中的涟漪，通过波的形式从辐射源向外传播，这种波以引力辐射的形式传输能量。换句话说，引力波是物质和能量的剧烈运动和变化所产生的一种物质波。）非常契合，即从理论上诠释了引力波的本质。

解析引力子为何自旋为2。引力表现为两个物体的吸引，两个宏观物体各自自转，辐射光子有向心的趋势，一个光子自旋为1，两个物体之间的光子相互作用应该就是引力子自旋为2的表现。

解释一下为什么GW170817事件里引力波比电磁波更快抵达。引力波和电磁波的速度在真空都是光速，其组成都是光量子。不同的是：引力波由黑洞合并或由中子星合并扰动原有的光子“网”，和电磁波相比减少了到达地球大气层对光速的减小，电磁波是从合并源头直接传播到地球，到达地球大气层部分传播速度会减小，所以GW170817事件里引力波比电磁波更快抵达。我推测：中子星或黑洞合并距离地球越近，引力波和电磁波的速度差越明显。简单地说，没有大气层的干扰，就没有速度差，两者的本质是相同的。

解释切伦科夫效应。媒质中的光速比真空中的光速小，是由于波长变短（频率不会变）。一个波长两端分别存在一个光粒子。在传播方向上波长收缩，后面的光子是加速的，所以波长整体速度变小，但是后面的光子速度变大，或造成前、后光子的翻转，这就是切伦科夫效应。

我找了引力子，同时也寻到了暗物质，其实，暗物质是引力子作用的产物。

8. 后记

我的理论认为：光子的质量是由相互绕转的、质量变化的元电荷的速度产生的（关于这一说法，我的其他文章有专门的论述，这里不在赘述），和光子的直线传播速度没有关系。所以说，如果光子的运动指的是直线运动的光速，光子内部的运动认为是静止，那么光子就存在静止质量，从这个意义上讲，光子在光速传播过程的质量等于光子的静止质量。

光子的颜色是由光子的质量决定的，和光量子波的波长和频率没有任何关系，正因为如此，使用开普勒效应测量星系运动的速度。