希格斯场和引力场的关系，也许是揭开宇宙运行的重大谜团

导读：本章摘自独立学者灵遁者量子力学科普书籍《见微知著》。此文旨在帮助大家认识我们身处的世界。世界是确定的，但世界的确定性不是我们能把我的。

那么引力波是什么？其实我在《变化》中有详细的论述。引力波是时空的涟漪。

这两个发现意味着什么？答案就很明确了。希格斯粒子的发现，就基本可以证明希格斯场的存在。但这个还不敢说是百分之百。为什么呢？你来回答一下。

答案还是很简单，“管中窥豹”难免有漏。万一希格斯粒子本身就是存在的，但并不是希格斯场的激发，那就是说希格斯场不存在。就像我们对于光子，电子，等这些粒子的存在，不会说有一个光子场，电子场，轻子场，夸克场存在。每个粒子这样论的话，太荒谬。

从我的观点来说，希格斯场可以存在。可以是一种时空效应，但这种时空效应就是可以用“希格斯场“来说。但其实可能不存在这样的场。只存在这样的时空交互。这是不同的。 就是说它不像电磁场那样。

所以我基本赞同希格斯先生关于希格斯场的理论设想。这非常了不起。毕竟你要考虑这样一个问题，粒子通过希格斯机制获得质量，那么希格斯机制就应该有运行的“平台”，这个平台就是希格斯场。

但这个理论所预言的希格斯场的存在，还是要强调不是百分之百。你再好好想想。为什么不是百分之百？

再来说引力场，引力波被探测到更是对引力场的佐证。引力场是存在的，这是我的一贯观点。在《变化》中我是这样写的：“所以就很明显了，引力波是时空的涟漪，那么什么是引力场？ 时空就是引力场，很显然这样的引力场是全域场。这和现有的引力场定义有根本区别。

其实不难理解，引力是时空性质，引力场自然也是时空性质。它们的区别就是时空在线，面，体的不同表现，但都是出于同一时空性质！

所以引力场的定义就是：引力场是一种全域性的时空性质，其场强度和能量物质分布及物体运动速度成正比关系，与物体距离成反比关系。

关键词：全域性，物质能量分布，运动速度，距离。

所谓全域性是指从理论上来讲引力场是整个时空的性质，那么它的广度就是时空所在处必然存在引力场。

物质能量分布该怎么理解，在整个时空中物质能量的分布是不均的，引力场强度自然就是不同的。虽然是理论上是全域性的场，也就是弥漫整个宇宙。但是从微分思维出发，由于这种的物质能量的不均性，我们可以把全域场划分为N个局域场。

但要清楚这种划分是人为的，是为了更好的研究引力理论而设想的。”

各位，重点来了。 引力场和希格斯场的关系重要的思考有两个点，你认为是什么？？ 思考1分钟，接着再往下看。

第一个点：希格斯机制通过希格斯场赋予粒子质量。而有质量的物体皆具有引力。各位，这就是第一个联系。两个宇宙中最根本概念，从大的思维上去想，竟然是如何融洽。

第二个点：从上面我说了，引力场是全域性的场，也就是宇宙的普遍场。同样希格斯场也必须是全域性的场。就是这种机制在宇宙的任何一个角落，都是这个规则。但是大家别忘了，爱氏的引力方程是宏观世界的规则体系；希格斯机制是量子世界的规则体系。

所以我一直赞同宇宙大统一理论的存在。因为无论从哪个角度出发，我们都能找到联系，而找到联系的规则，就一定能囊括在一个大的规则里面。

但是，这个“但是”后面的话，要比前面的往往更重要。因为我们要考虑自身，站在宇宙的角度，就要考虑宇宙自身。

我告诉大家，这绝对是一场思想盛宴，要多美丽就有多美丽，要多刺激就有多刺激！

物质的质量一直是一个谜，到底怎么来的，困扰了多少科学家。直到打破宇称守恒，杨——米尔斯理论诞生。科学家南部，戈德斯通，温伯格，希格斯等人通过对称破缺，希格斯机制赋予粒子质量。

但最最关键的是这样的——无论是希格斯场还是引力场，都可以说是自相互作用的结果。各位这就尴尬了。这就有意思了。

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你自己想，如果引力场和希格斯场都是普遍场，那么如何脱离自己？所以就没有任何挑剔的，去看看希格斯粒子是怎么得到质量的。希格斯粒子是希格斯场的场量子化激发，它通过自相互作用而获得质量。

那么费米子和玻色子获得质量的情况是一样的吗？根据理论还是有区别的。具体是这样的，我在前面关于希格斯场的文章中有介绍。大家可以去看看。

为什么费米子、W玻色子、Z玻色子具有质量，而光子、胶子的质量为零？希格斯机制可以解释这问题。

希格斯机制应用自发对称性破缺来赋予规范玻色子质量。在所有可以赋予规范玻色子质量，而同时又遵守规范理论的可能机制中，这是最简单的机制。根据希格斯机制，希格斯场遍布于宇宙，有些基本粒子因为与希格斯场之间相互作用而获得质量。

更仔细地解释是，在规范场论里，为了满足定域规范不变性，必须设定规范玻色子的质量为零。由于希格斯场的真空期望值不等于零，造成自发对称性破缺，因此规范玻色子会获得质量，同时生成一种零质量玻色子，称为戈德斯通玻色子，而希格斯玻色子则是伴随着希格斯场的粒子，是希格斯场的振动。通过选择适当的规范，戈德斯通玻色子会被抵销，只存留带质量希格斯玻色子与带质量规范矢量场。

费米子也是因为与希格斯场相互作用而获得质量，但它们获得质量的方式不同于W玻色子、Z玻色子的方式。在规范场论里，为了满足定域规范不变性，必须设定费米子的质量为零。通过汤川耦合，费米子也可以因为自发对称性破缺而获得质量。

这就是它们获得质量的不同。但这不是我要表达的重点，这样我要推出重点的一个条件。

这个观点非常重要，那就是宇宙一定是以自己赋予自己质量。各位看似矛盾。但其实没有矛盾！因为你无法找出矛盾。

你如果一定要找矛盾，就会得出不是有一个宇宙的结论，即这个宇宙的能量来源于那个宇宙。

可是这又不符合我们对于宇宙的定义。宇宙是囊括一切空间，物质，时间的。也可以这样说，一切空间，物质，时间就是宇宙。

宇宙的能量竟然来源于自身，这好像极其荒谬。但事实就是这样的。我确实在前面的章节中说过，你要证明一个东西，就必须在这个东西之外去找答案。对于一个理论的证明也是这样的。

这个时候哲学就显得尤为重要了，因为数学在这里有点吃力了。不过不得不承认，数学的逻辑的牛叉。

还记得哥德尔不完备定理吗？我在《变化》和这本书中提到它不下5次吧。因为它很了不起，揭示了宇宙的这种矛盾。

哥德尔证明了任何一个形式系统，只要包括了简单的初等数论描述，而且是自洽的，它必定包含某些系统内所允许的方法既不能证明真也不能证伪的命题。

原文如下：

第一定理

任意一个包含一阶谓词逻辑与初等数论的形式系统，都存在一个命题，它在这个系统中既不能被证明为真，也不能被证明为否。

第二定理

如果系统S含有初等数论，当S无矛盾时，它的无矛盾性不可能在S内证明。

各位这就是我上面所要表述的思想，用数学语言来描述的样子。就是这个样子。

好，希望大家还能紧紧跟着我的思维在走。那么玻色子通过自相互作用获得质量，就不尴尬。同样希格斯场是宇宙的普遍场，引力场也是。我们就不能排除它们的自相互作用。

懂了吗？而它们反映的是宇宙的性质。那么宇宙的所有能量都来源于自身，而非其身外。

好了，这就是我要表达的重点。我们的问题还是永远没有最后一个。你问吧。我来回答。 你没有问题吗？ 好，我有！

我们该怎么理解？我们该怎么解释，这样的情况呢？

答案是——该怎么解释，就怎么理解。宇宙是自相互作用的系统，而爱氏的场方程是非线性的。宇宙定然是非线性开放的系统。只有这样，宇宙的自相互作用，就不尴尬。因为宇宙是无限的。

如果宇宙是有限的，自相互作用系统，必然有一天达到熵寂状态。宇宙灭亡。

所以一来宇宙是无限的，二来有能量守恒定律，此两者保证了自相互作用的顺利进行。没有毛病，但有矛盾是必须的，可以理解这种矛盾。可以理解的矛盾不会让人恐惧。这就是怎么解释，怎么理解的意思。

写到这里，你可能觉得该结尾了，但我却产生了更多的想法。后面这才是压轴菜。一起来看看吧。

经过上面的分析，我们可以有以下认识。

1、粒子通过希格斯机制，希格斯场获得质量。无数粒子组成我们现在看到的物体。

2、有质量的物体就有引力，有质量的粒子，就有引力作用。

3、引力场和希格斯场都是全域场。

问题来了，有希格斯粒子，也基本有希格斯场。那么有引力场，引力子吗？

引力场我上面说了，是存在的。那么引力子存在吗？从逻辑出发，应该是存在的。我之前也不确定，所以在《变化》中，细心的朋友会发现，我其实避开了这个问题。虽然我不是专业的，但没有能根据现有理论，解释通之前，我还不敢随便说。如果随便说，那就真成了“小说”了。

但前几天到今天，我一直在思考这个问题。也就是上面的这些描述，所给的启发。

得出的结论是引力子是不存在的。先简单的看一下引力子的概念。

引力子，又称重力子，一种量子物理学中，基于量子场论的架构，提出的假设基本粒子，这种量子的交换，可产生引力。但目前仍未知是否真正存在。引力子被设想为一个自旋为2、质量为零、不带电荷的玻色子。为了传递引力，引力子必须永远相吸、作用范围无限远及以无限多的型态出现。

在这个介绍中，有一点忽略，是关于速度的问题。我们知道理论上引力作用是无限远的。也就是说你和100光年之前的一个外星人是有引力作用的。那么如果是通过交换引力子的话，这个事情就真的很难想象了。超光速的问题会出现，而且在这100光年距离之间，还有很多物体。所以大家可以想象一下，这种交换的情况，有多复杂，规则是如何的，确实难以想象。

但引力是时空性质的话，就不需要解释这些。就是说本来就是这样，无需解释。即时空引力自己回答问题！

那么我们的时空图像就清晰多了。希格斯机制赋予粒子质量，有质量的物质在时空引力场性质下具有引力。无需交换引力子。

最后总结一下引力场和希格斯场的关系。这两个场之间的关系，相信大家已经看到了，是相当密切的。而且我要强调，一个是宏观世界的规则描述，一个是量子世界的规则描述。

它们的关系，不能用一体两面来说。那样的话，就等于说引力场就是希格斯场。电场和磁场我们可以说是一体两面。这样大胆的想法，我脑中出现过。但被过滤掉了。还是认为它们不是一个东西。

可以这样来形容，它俩的关系就像一对龙凤胎的关系。怎么理解呢？就是说是不同的人，但有相同的反映，即时空。可以看做是它们的“母亲”。

这是我能想到比较通俗易懂的例子，希望可以帮助大家理解。希格斯机场是“凤”，引力场是“龙”。这是从两者所处的哲学概念角度来说的。前者“暗”，后者“明。”

具体解释是这样的。希格斯场理解为时空能量的交互蠕动，引力场是时空能量性质。

还是拿一个例子来表达吧。我在《变化》中形容引力场的时候用海洋做过比喻，说引力场海洋。而希格斯场像是引力场中的一个个小漩涡。这些小漩涡不是独立的，是彼此连接的，是疏密有别的。

我画了一个图，方便大家理解。如下图。

水平有限，画的不好。希望你能看出我要表达的意思。

所以大家也看到了，量子世界和宏观世界就是如此相连接的。那么在数学理论上也必然是融洽的。我很有信心，人类会写出大统一理论的。

我们的问题，永远没有最后一个。我知道，你也知道。今天就分享到这里。思想盛宴，完美结束。祝诸君开心。

摘自独立学者灵遁者量子力学书籍《见微知著》