Gravitone
In fisica, il gravitone è una particella elementare ipotetica, responsabile della trasmissione della forza di gravità nei sistemi di gravità quantistica. Per potere fare ciò, i gravitoni devono esercitare sempre una forza attrattiva (la gravità non è mai repulsiva), agire a qualsiasi distanza (la gravità è universale) ed essere disponibili in numero illimitato (per fornire alte forze in prossimità delle stelle). Nella teoria quantistica, queste caratteristiche definiscono un bosone con spin pari (2 in questo caso) e massa a riposo pari a zero.
I gravitoni sono stati postulati per il semplice fatto che i quanti sono stati impiegati con succeso in altri campi. Ad esempio, l'elettrodinamica può essere spiegata molto bene dall'applicazione della quantizzazione ai fotoni. In questo caso i fotoni vengono continuamente creati e distrutti da tutte le particelle cariche, e l'interazione tra questi fotoni produce le forze macroscopiche con cui siamo familiari, come il magnetismo.
Dato il grande successo dei quanti nel descrivere il vasto numero di forze dell'universo, è sembrato naturale che lo stesso metodo possa funzionare bene anche sulla gravità . Sono stati fatti molti tentativi di introdurre il (finora mai osservato) gravitone, che dovrebbe funzionare in maniera simile al fotone. Si sperava che questo avrebbe portato rapidamente a una teoria quantistica della gravitazione, anche se la formalizzazione matematica sarebbe stata non priva di ostacoli.
Non è andata così. Una teoria di questo tipo richiederebbe al gravitone di operare in maniera simile al fotone, ma contrariamente all'elettrodinamica, dove i fotoni agiscono direttamente l'uno sull'altro, e sulle particelle cariche, la gravità non funziona così semplicemente. Comportamenti a lungo osservati mostrano che la gravità è creata da qualsiasi forma di energia (la massa ne è semplicemente una forma condensata), ed è difficile da descrivere in modo analogo alla carica. Ad oggi tutti i tentativi di creare una teoria quantistica consistente per la gravitazione sono falliti.
Rilevare un gravitone, se esso esiste, si dimostrerebbe abbastanza problematico. Le particelle trasportano pochissima energia1 quindi individuarle sarebbe molto complicato. L'unico modo di individuarle sarebbe quello di cercare casi in cui il movimento complessivo o l'energia di un oggetto cambiano in modo differente da quello previsto dalla relatività generale, ma uno dei principi fondamentali della gravità quantistica, sarebbe quello che essa aderirebbe il più possibile a dette previsioni.
Si noti che una teoria della gravità quantistica non richiede necessariamente un gravitone; ad esempio la teoria LQG, (loop quantum gravity) non ha una particella analoga.
Note:
1) Molti sono sorpresi dall'apprendere che la gravità è la forza più debole. Un semplice esperimento comunque lo dimostra: Sollevate un braccio. Avete sollevato alcuni chilogrammi di massa opponendovi alla gravità generata dall'intero pianeta.
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