¿Cuál es la probabilidad de descubrir alguna vez el gravitón?

¿Cómo se buscaría y confirmaría la existencia de un gravitón?

Alguien me estaba hablando sobre quizás algún día descubrir el gravitón, pero me parece poco probable, aunque soy joven y esencialmente bastante ingenuo, así que vengo a ustedes, físicos, para preguntarles.

  1. ¿Cuál es realmente la probabilidad de encontrarlo?
  2. ¿Cómo lo encontraríamos?
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Respuestas (2)

Desafortunadamente, ningún detector físicamente razonable podría detectar gravitones. Por ejemplo, solo se esperaría que un detector con la masa de Júpiter colocado en órbita cercana alrededor de una estrella de neutrones observe un gravitón cada 10 años (ver el artículo a continuación). Los pocos que se detectarían serían indistinguibles del 'ruido' de fondo, es decir, los neutrinos.

Mira aquí:

http://arxiv.org/abs/gr-qc/0601043

Aunque no podemos detectar gravitones individuales, los detectores de ondas gravitacionales pueden arrojar algo de luz sobre ellos, ya que el gravitón es el cuanto de la onda gravitacional (similar a cómo los físicos de principios del siglo XX estudiaron la naturaleza del fotón en función de las propiedades de la luz, como el efecto fotoeléctrico).

Gracias, ¿hay algún físico experimental que esté trabajando actualmente en alguno de estos proyectos? ¿O casi todos lo han descartado?
Ciertamente no hemos descartado las ondas gravitacionales, porque hemos visto sus efectos a través del Binary Pulsar 1913+16 ( astro.cornell.edu/academics/courses/astro201/psr1913.htm ) por el cual se otorgó el Premio Nobel de física en 1993. . Entonces, sabemos que existen (y, por lo tanto, tenemos una gran confianza en que los gravitones existen de alguna forma). Para detectar GW, se han construido detectores como LIGO ( astro.cornell.edu/academics/courses/astro201/psr1913.htm ). También se está planificando LISA ( lisa.nasa.gov ), que sin duda debería detectar GW.
¿La detección de ondas gravitacionales no equivale realmente a la detección de gravitones?
@Annix En mi respuesta, me refería a la detección directa de gravitones. Por supuesto, puede argumentar que dado que la mecánica cuántica requiere que las ondas tengan cuantos con energía proporcional a sus frecuencias (ley de Planck, mi = h F ), y dado que existen ondas gravitacionales, también deben existir los gravitones.
Para mí, la posibilidad de detección depende en gran medida de la energía del gravitón. Posiblemente, los gravitones naturales sean difíciles de detectar, pero dada una fuente de gravitones de alta energía, no serían tan difíciles de detectar.
@Annix Usaron estrellas de neutrones en el artículo, que es una energía tan alta como la que se puede obtener para los gravitones. No solo eso, sino un detector del tamaño de Júpiter colocado directamente fuera de él. Y aún así solo obtienes uno cada diez años.
El artículo es interesante porque habla de oscilaciones fotón-gravitón. Esto significa que, dada una fuente de fotones lo suficientemente grande y un campo magnético lo suficientemente fuerte, se puede obtener un haz de gravitones arbitrariamente fuerte. También dice que los agujeros negros pequeños solo podrían ser primordiales, lo cual es dudoso (y no discute la posibilidad de colocar un detector al lado de un BH). Estoy seguro que cualquier explosión de BH genera cantidades ingentes de ondas gravitatorias de alta frecuencia.

Esto depende de la energía del gravitón y la longitud de onda.

Dada una fuente de un haz de gravitones de alta frecuencia con alta luminosidad, no sería difícil detectar uno.

El problema es que la naturaleza tiene pocas fuentes de gravitones de alta energía.

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