光波与光子，引力波与引力子？

可以说，有史以来发现的第一个量子粒子是光子。虽然光子确实能调节电磁力，但这样做的光子是虚拟的，它为我们提供了一种计算遍布整个空间的电磁场的方法。这与真正的光子形成了鲜明的对比：我们可以发射、吸收和通过仪器测量光子。

通过把光看作一种波，我们可以很好地描述许多与光有关的现象。我们也可以对引力做同样的处理。正如一个带电粒子在电磁场中运动会发射电磁波一样，一个质量在弯曲时空区域中运动会发射引力波。

那么大的问题就变成了，一旦我们知道引力波是真实的，它们是否也表现出波粒二象性？换句话说，就像光子既有波的性质又有粒子的量子性质一样，引力波也一样吗？是否存在一种类似粒子的物质构成了这种辐射，由引力波携带的巨大能量分布到独立的、离散的量子中？

这是一个非常合理的想法。如果引力本质上是量子的话，那么引力波的量子对应物——引力子将完全有望出现。我们已经观察到引力波，就像光子一样，当它们穿过膨胀的宇宙时，它们的波长确实会拉伸。随着底层空间背景的扩张，我们观测到的引力波的波长也在扩张。

由于引力理论的本质，产生引力的粒子自旋必须为2，而不是像光子那样自旋为1。因为它没有质量，它的自旋只能是 2或-2。此外，引力子只能通过引力相互作用。它们会对任何其他有质量或携带能量的量子做出反应，但在所有其他基本相互作用下，它们应该是不带电的。

如果我们想真正做到这一点，我们就必须能够在奇点合并的确切时刻获取数据，而且我们必须在非常快的时间尺度上进行。今天，LIGO 对发生在毫秒时间尺度上的事件很敏感，但如果我们能在时间尺度上探测宇宙，那么我们在引力波中发现引力子是可能的。