גרביטון
מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
| גרביטון | |
|---|---|
| הרכב: | חלקיק אלמנטרי |
| סטטיסטיקה: | בוזון |
| קבוצת שיוך: | בוזון כיול |
| חלקיק: | גרביטון |
| תכונות | |
| מסת מנוחה: | 0 kg 0 MeV/c2 |
| מטען חשמלי: | 0 e |
| ספין: |  2 |
| מטען צבע: | 0 |
| היסטוריה | |
| נצפה? | טרם |
גרביטון, בפיזיקה, הוא חלקיק אלמנטרי היפותטי המעביר את כוח הכבידה ברוב תאוריות הכבידה הקוונטית. בשביל לקיים את כל מה שמתחייב ממה שידוע על הכבידה הוא צריך להיות בעל ספין 2, וחסר מסת מנוחה.
הגרביטונים הוצעו מכיוון שתאוריות קוונטיות הצליחו מאוד בתחומים אחרים. לדוגמה, אלקטרודינמיקה קוונטית בהחלט יכולה להיות מוסברת על ידי פוטונים שנובעים מקוונטיזציה של השדות האלקטרומגנטיים. במקרה זה, פוטונים נוצרים ונהרסים ללא הפסקה על ידי כל החלקיקים הטעונים, והאינטראקציות עם הפוטונים הללו יוצרות את הכוחות האלקטרומגנטיים המאקרוסקופיים שאנו מכירים.
בהינתן ההצלחה הרחבה של התאוריה הקוונטית בתיאור הרוב הגדול של הכוחות הבסיסיים ביקום, הדבר נראה כמעט מתבקש שאותן השיטות יעבדו היטב גם על הכבידה. נסיונות רבים לבסוף העלו להצגתו של הגרביטון, שעד כה טרם נצפה בניסוי. הגרביטון צפוי לעבוד בצורה דומה לזו של הפוטון. רבים קיוו לכך שהדבר יוביל במהרה לתאוריית כבידה קוונטית, על-אף שהמתמטיקה שבכך מסובכת מעט.
[עריכה] גרביטונים ומודלים של כבידה קוונטית
בעוד שהתאוריה הקלאסית (כלומר, דיאגראמות עץ) והתיקונים הסמי-קלאסיים שלה (דיאגראמות של לולאה אחת) התנהגו כמצופה, דיאגראמות פיינמן עם שתי לולאות או יותר הובילו להסטות לאולטרא-סגול - כלומר, תוצאות אינסופיות בלתי ניתנות לסילוק כיוון שאי-אפשר היה לעשות רנורמליזציה לתורת היחסות הכללית הקוונטית, שלא כמו אלקטרודינמיקה קוונטית. בעיות אלו, יחד עם בעיות עקרוניות נוספות, הובילו פיזיקאים רבים להאמין שרק תאוריה מקיפה יותר מאשר היחסות הכללית תסביר טוב יותר את מה שקורה בגדלים הקורים קרוב לאורך פלאנק. תורת המיתרים הופיעה ונראתה מבטיחה למדי; זו הייתה התאוריה הידועה היחידה בה תיקונים קוונטיים לפיזור הגרביטונים היו סופיים. תאוריית המיתרים חוזה את קיומם של גרביטונים ואת האינטראקציות המוגדרות-היטב שלהם. גרביטון בתיאורית מיתרים נקרא מיתר סגור, במצב תנודתי עם אנרגיות נמוכות מאוד.
יש לציין שישנן תאוריות קוונטיות שאינן צופות את קיומו של הגרביטון; לדוגמה, כבידה קוונטית לולאתית אינה צופה חלקיק המקביל אליו.
[עריכה] גרביטונים וניסויים
צפייה בגרביטון, אם הוא קיים, היא משימה בעייתית למדי. מכיוון שכוח הכבידה הוא כה חלש, נכון להיום, פיזיקאים אפילו לא מסוגלים לוודא באופן ישיר את קיומם של גלים גרביטציוניים, כפי שנחזו על ידי תורת היחסות הכללית. אנשים רבים מופתעים לדעת שהכבידה היא הכוח החלש ביותר בטבע. ניסוי פשוט יכול להדגים זאת, למרות הכל: מגנט רגיל של מקרר יכול לייצר מספיק כוח בכדי להרים מסה כנגד הכבידה המיוצרת על ידי כל כדור-הארץ.
גלים גרביטציוניים יכולים להדמות גם כמצבים קוהרנטיים של גרביטונים רבים, ממש כמו שגלים אלקטרו-מגנטיים הם מצבים קוהרנטיים של פוטונים. פרויקטים האמורים למצוא את הגלים הגרביטציוניים, כדוגמת LIGO ו-VIRGO, מתחילים את פעולתם רק כעת.
צפייה בקוונט אחד של גל גרביטציוני, גרביטון, היא משימה קשה בהרבה.
[עריכה] ראו גם
| חלקיקים בפיזיקה - חלקיקים אלמנטריים |
|
בוזונים נושאי כוח : פוטון | בוזוני W ו-Z | גלואון חלקיקים שטרם נצפו בניסוי בוזון היגס | גרביטון שותפי-על: נייטרלינו | צ'רג'ינו | גרביטינו | גלואינו | סקווארק | סלפטון |
