Гравитон

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Гравитон — гипотетический квант-переносчик гравитационного взаимодействия — элементарная частица без электрического заряда со спином 2 и двумя возможными направлениями поляризации. Спин гравитона равен 2 по той причине, что плоская гравитационная волна носит квадрупольный характер, переходя сама в себя при повороте на 180° вокруг оси, параллельной направлению распространения. Термин «гравитон» был предложен в 1930-х годах, часто приписывается работе 1934 года Д. И. Блохинцева и Ф. М. Гальперина. ^{[1] [2]}

Несмотря на отсутствие в настоящее время полноценной теории квантовой гравитации, возможно квантование слабых возмущений заданного гравитационного поля. В рамках такой линеаризованной теории элементарным возбуждением и является гравитон. В результате чрезвычайной слабости гравитационного взаимодействия, экспериментальное обнаружение отдельных гравитонов в настоящее время не представляется возможным.

Гипотеза о существовании гравитонов появилась благодаря успеху квантовой теории поля (особенно Стандартной модели) в моделировании поведения остальных фундаментальных взаимодействий с помощью подобных частиц: фотоны в электромагнитном взаимодействии, глюоны в сильном взаимодействии, W и Z бозоны в слабом взаимодействии. По аналогии, за гравитационное взаимодействие может также отвечать частица. Ряд физиков отвергает гипотезу о гравитоне, как несостоятельную ^[3]. Например, если гравитоны существуют, то они должны излучаться чёрными дырами, что противоречит общей теории относительности.

Однако, попытки расширить Стандартную модель гравитонами сталкиваются с серьёзными теоретическими сложностями в области высоких энергий (равных или превышающих планковскую энергию) из-за возрастающей бесконечности вследствие квантовых эффектов (гравитация не ренормализуется). Этому вопросу посвящено несколько предложенных теорий квантовой гравитации (в частности, теория струн). Согласно теории струн, гравитоны (также как и другие частицы) это состояния струн, а не точечные частицы, в этом случае бесконечности не появляются, в то же время, при низких энергиях их можно рассматривать как точечные частицы. То есть гравитон — это некоторое приближение к реальности, которое можно использовать в области низких энергий.

[править] Источники

[править] См. также

• Гравитационная волна
• Квантовая гравитация

п·о·р Элементарные частицы (список)
Фермионы	Кварки: Верхний • Нижний • Странный • Очарованный • Прелестный • Истинный Лептоны: Электрон • Позитрон • Мюон • Тау-лептон • Нейтрино
Калибровочные бозоны	Фотоны • W- и Z-бозоны • Глюоны
До сих пор не обнаружены	Бозон Хиггса • Гравитон • Другие гипотетические частицы