Dodaj nas do zakładek

Galaktyki, Gwiazdy ,Planety

  

Grawiton

Grawiton

Grawiton – hipotetyczna cząstka elementarna, która nie ma masy, ani ładunku elektrycznego i przenosi oddziaływanie grawitacyjne. Teoria grawitonu jest podstawą różnych kwantowych teorii grawitacji, będących wersją kwantowej teorii pola, ale nie Modelu Standardowego.


Grawiton jest bozonem. Ma spin równy 2, co oznacza, że jest opisywany tensorem drugiego rzędu (macierzą). Tensor drugiego rzędu ma w przestrzeni czterowymiarowej 16 składowych, jednak macierz grawitonu jest symetryczna, stąd pozostaje niezależnych 10 składowych. Gdyby grawiton był masywny, to jego macierz miałaby 5 stanów własnych. Jednak jest bezmasowy, stąd ma tylko 2 stany własne, analogiczne do stanów polaryzacyjnych światła. O ile jednak światło składa się z fotonów o spinie 1 i jego standardowe stany polaryzacyjne (pionowy i poziomy) przechodzą w siebie po obrocie o 90°, to polaryzację grawitonu wystarczy obrócić o 45°. Polaryzacje te oznacza się symbolami "+" i "x".

Grawiton jest kwantem pola grawitacyjnego. W teorii względności pole to jest tożsame z tensorem metrycznym, można więc interpretować grawiton jako "zmarszczkę" czasoprzestrzeni. W Teorii grawitacji kwantowej grawiton jest bozonem cechowania, co oznacza, że oddziaływanie grawitacyjne polega na wymianie wirtualnych grawitonów. Grawitony mogą oddziaływać same ze sobą, stąd równania grawitacji są nieliniowe.

Grawiton jest identyczny ze swoją antycząstką (podobnie jak np. foton), czyli jest cząstką Majorany.

Zgodnie z teorią supersymetrii grawiton powinien mieć partnera o spinie 1½. Cząstka ta jest fermionem i nosi nazwę grawitino.

Ze standardowej Teorii względności wynika, że grawiton ma masę 0. Istnieją jednak proste rozszerzenia tej teorii, gdzie obok grawitonów bezmasowych istnieją także masywne.

Według obecnej wiedzy, wykrycie pojedynczych grawitonów jest w praktyce niemożliwe. Jest tak, ponieważ grawitacja jest bardzo słabym oddziaływaniem. Obserwacja zderzenia grawitonu z inną cząstką wymagałaby zgromadzenia takiej ilości materii i tak długiej obserwacji, że ludzka cywilizacja może nigdy tego nie osiągnąć. Można jednak rejestrować fale grawitacyjne, które można rozumieć jako superpozycję ogromnej ilości "pojedynczych" cząstek.