¿La existencia (ahora probada) de ondas gravitacionales implica la existencia de Gravitones?

Estudié la parte teórica sobre las Ondas Gravitatorias en Relatividad General (linealización de la gravedad y pequeñas perturbaciones de la métrica, etc.).

Pero me preguntaba: dado que la radiación electromagnética está compuesta/transportada por fotones (o mejor: la fuerza EM), ¿las ondas gravitacionales estarán compuestas/transportadas por gravitones?

Al final: ¿las ondas gravitacionales implican la existencia de gravitones? ¿O es algo no relacionado y fuera de tema?

Respuestas (4)

Al final: ¿las ondas gravitacionales implican la existencia de gravitones? ¿O es algo no relacionado y fuera de tema?

El concepto de gravitones surge de una gravedad cuantizada , y la cuantización de la gravedad sigue siendo una teoría efectiva ya que tiene infinitos que no han sido renormalizables o contenibles en algún sentido en las teorías efectivas utilizadas con confianza, que el asunto se resolverá.

Las teorías de cuerdas tienen una cuantificación matemáticamente consistente de la gravedad y los gravitones, pero no están en un punto de investigación para proponer un modelo estándar que describa todos los datos existentes y prediga nuevos fenómenos.

Así, el gravitón es una nueva partícula esperada, pero incluso su existencia teórica es precaria, hasta una cuantización definitiva de la gravedad.

Experimentalmente, cuando se pensó que el experimento BICEP2 había detectado ondas gravitacionales a partir de la huella de su polarización en el fondo cósmico de microondas, se pensó que se había detectado la huella de los gravitones, es decir, la transferencia de energía cuantificada.

Craig Hogan, director del Centro Fermilab de Astrofísica de Partículas, dijo a physicsworld.com que "si se confirma, es realmente profundo: la primera evidencia directa no solo de inflación, sino de un comportamiento cuántico del espacio y el tiempo". La imagen de la polarización es una huella de reliquia de aproximadamente un solo cuanto de acción de gravitón".

Desafortunadamente, la señal no pudo separarse de la dispersión del polvo espacial. Un nuevo experimento con mayor resolución, BICEP3 ha comenzado la toma de datos y tenemos que esperar y ver.

No.

Para demostrar que la gravedad usa gravitones se requieren experimentos que aún no se han hecho, y es probable que más aún sean muy difíciles de hacer.

El experimento discutido aquí es una propuesta y todavía está muy lejos de llegar a cualquier tipo de nivel cuántico.

Tenga en cuenta que hay evidencia de neutrones para interacciones mecánicas cuánticas con el campo gravitatorio clásico newtoniano, que es el tipo de dirección tomada en la propuesta que menciona. Explorar si la gravedad misma está cuantizada sería un juego de pelota completamente diferente.
Al no tener masa y tener altos grados de libertad (5), esta partícula es muy difícil de observar experimentalmente. Pero, personalmente, creo que TODAS las preguntas abiertas en la unificación de las interacciones EW y Strong deben responderse y entenderse primero (un mejor modelo reemplaza al Modelo Estándar) antes de intentar unificar esa teoría con la gravedad. Sin embargo, todavía hay personas que discuten que no hay necesidad de unificar la pequeña escala con la gran escala y que tener dos 'físicas' está bien. Esas son las personas a las que realmente no les importa la naturaleza de partículas de la gravedad.
Pero el gravitón tiene solo 2 grados de libertad, es decir, los dos posibles estados de helicidad con valores propios ± 2 .

Si bien la detección de ondas gravitatorias no implica directamente que la fuerza gravitatoria exista en el ámbito de la dualidad onda-partícula, proporciona un vínculo definitivo con la existencia del gravitón. Me senté en el salón de actos de la UMCP durante la celebración del descubrimiento de las ondas gravitacionales y esta misma pregunta se le hizo al panel. Su respuesta fue conmovedora y bastante directa:

“Por supuesto, sabemos que el gravitón existe, por lo que no necesitábamos esta detección para agregar validez a las afirmaciones. La carga de la prueba es pesada y simplemente no tenemos los medios actuales para abordarla”.

Uhm, creo que la respuesta que te dio ese tipo es falsa y arrogante. "por supuesto que sabemos que el gravitón existe" es una declaración fuerte y fuerte. Además, las ondas gravitacionales son clásicas, no cuánticas, por lo que en realidad no deberían ser una prueba directa o indirecta del gravitón. Esto es lo que se me ocurrió.

No, piense en las ondas gravitatorias como olas oceánicas normales. Cuando ves una ola deslizándose por el mar, es simplemente el resultado de una Fuerza que actúa sobre ese mar, no los mares que crean la ola. Puede haber Gravitins, pero no pueden crear una ola dentro de sí mismos.

Nadie sugirió que los gravitones crearan las ondas. Las ondas en los campos EM se tratan como partículas; fotones Las ondas longitudinales en el agua se tratan como partículas; fonones. El OP quiere saber si las ondas de gravedad también se tratan como partículas; gravitones.