Gravitone

Gravitone
Composizione	Particella elementare
Famiglia	Bosoni
Gruppo	Bosoni di gauge
Status	Ipotetica
Proprietà fisiche
Massa	0
Carica elettrica	0
Spin	2

Il gravitone è un'ipotetica particella elementare responsabile della trasmissione della forza di gravità in diversi modelli teorici che mirano a unificare i fenomeni gravitazionali con quelli quantistici, in quella che viene definita gravità quantistica. Non esistono allo stato attuale dati sperimentali a favore della sua esistenza.

Teoria[modifica | modifica wikitesto]

Dato il grande successo dei quanti nel descrivere le forze fondamentali, è sembrato naturale che lo stesso metodo potesse funzionare bene anche sulla gravità. Secondo alcune teorie il movimento di un corpo produrrebbe un segnale di informazione che impiega un tempo rapidissimo, ma comunque non nullo, per arrivare all'altra massa interagente (secondo la relatività ristretta sarebbe uguale alla velocità della luce) e adeguare la forza di gravità alla nuova distanza fra i due corpi. Secondo altri punti di vista, come il Teorema di non-località di Bell, fra due masse e relativi gravitoni esisterebbe un legame permanente fuori dal continuo spaziotemporale.

Nelle varie teorie i gravitoni devono esercitare sempre una forza attrattiva e agire a qualsiasi distanza in accordo con le caratteristiche della gravità. Dal punto di vista quantistico queste caratteristiche definiscono un bosone con spin 2 e massa a riposo zero che definisce un campo tensoriale. Nella gravità quantistica i gravitoni svolgerebbero lo stesso ruolo dei fotoni, i quanti del campo elettromagnetico, nell'ambito dell'elettrodinamica quantistica, dove vengono continuamente creati e distrutti da tutte le particelle cariche e interagendo con esse producono la familiare forza elettromagnetica.

Sono stati fatti molti tentativi di introdurre il gravitone, anche se la formalizzazione matematica non è priva di ostacoli. Una teoria di questo tipo richiederebbe al gravitone di operare in maniera simile al fotone, ma contrariamente all'elettrodinamica, dove i fotoni agiscono direttamente solo sulle particelle cariche, i gravitoni dovrebbero interagire anche fra di loro oltre che con tutte le altre particelle. Ad oggi tutti i tentativi di creare una teoria quantistica coerente per la gravitazione si sono dimostrati problematici.

La rilevazione di un gravitone, qualora esistesse, si dimostrerebbe abbastanza problematica in quanto tali particelle interagirebbero molto debolmente. Si deve anche notare che una teoria della gravità quantistica non richiede necessariamente un gravitone; ad esempio la teoria LQG, (loop quantum gravity, gravitazione quantistica a loop) non ha una particella analoga^{[senza fonte]}.