Гравитон

Гравитон

Гравито́н — гипотетическая безмассовая элементарная частица — переносчик гравитационного взаимодействия без электрического заряда. Должен обладать спином 2 и двумя возможными направлениями поляризации.

Термин «гравитон» был предложен в 1930-х годах, часто приписывается работе 1934 года Д. И. Блохинцева и Ф. М. Гальперина[1][2].

Гипотеза о существовании гравитонов появилась благодаря успеху квантовой теории поля (особенно Стандартной модели) в моделировании поведения остальных фундаментальных взаимодействий с помощью подобных частиц: фотоны в электромагнитном взаимодействии, глюоны в сильном взаимодействии, W± и Z-бозоны в слабом взаимодействии. Следуя этой аналогии — за гравитационное взаимодействие также может отвечать некая элементарная частица.

Ряд физиков отвергает саму гипотезу о гравитоне как несостоятельную[3]. Например, если гравитоны существуют, то они должны излучаться чёрными дырами, что, вероятно, противоречит Общей теории относительности.[источник не указан 137 дней]

Возможно также, что гравитоны являются квазичастицами, удобными для описания слабых гравитационных полей в масштабах длины и времени, существенно больших планковской длины и планковского времени, но непригодными для описания сильных полей и процессов с характерными масштабами, близкими к планковским.[источник?]

Содержание

В различных теориях

Мезон Мезон Барион Нуклон Кварк Лептон Адрон Атом Молекула Фотон W- и Z-бозоны Глюон Гравитон Электромагнитное взаимодействие Слабое взаимодействие Сильное взаимодействие Гравитация Квантовая электродинамика Квантовая хромодинамика Квантовая гравитация Электрослабое взаимодействие Теория великого объединения Теория всего Элементарная частица Материя (физика)
Краткий обзор различных семейств элементарных и составных частиц, и теории, описывающие их взаимодействия. Фермионы слева, Бозоны справа. (пункты на картинке кликабельны)

Попытки расширить Стандартную модель гравитонами сталкиваются с серьёзными теоретическими сложностями в области высоких энергий (равных или превышающих планковскую энергию) из-за расходимостей квантовых эффектов (гравитация не ренормализуется). Решение этого вопроса было мотивом построения нескольких предложенных теорий квантовой гравитации (в частности, одной из попыток является теория струн). Несмотря на отсутствие в настоящее время полноценной теории квантовой гравитации, возможно квантование слабых возмущений заданного гравитационного поля в первом порядке по теории возмущений. В рамках такой линеаризованной теории элементарным возбуждением и является гравитон[4]. Предполагаемый спин гравитона равен 2 по той причине, что плоская гравитационная волна носит квадрупольный характер, переходя сама в себя при повороте на 180° вокруг оси, параллельной направлению распространения.

В теориях супергравитации также вводится гравитино (спин — ³⁄2) — суперпартнёр гравитона.

В струнной теории гравитоны, также как и другие частицы — это состояния струн, а не точечные частицы, и в этом случае бесконечности не появляются. В то же время при низких энергиях эти возбуждения можно рассматривать как точечные частицы. То есть гравитон, как и прочие элементарные частицы — это некоторое приближение к реальности, которое можно использовать в области низких энергий.

Экспериментальное наблюдение

Из-за чрезвычайной слабости гравитационных взаимодействий, экспериментальное подтверждение — обнаружение отдельных гравитонов — в теории струн и других предсказывающих существование гравитонов теорий, в настоящее время не представляется возможным.

Гравитон в литературе

  • Гравитон упоминается в цикле про Алису Селезнёву «Приключения Алисы» Кира Булычёва.
  • Звездолёт «Урания» в «Гриаде» А. Колпакова снабжён гравитонным двигателем.
  • Звездолёты из телесериала «Звёздный путь» снабжены технологиями на основе гравитонов (искусственная гравитация, навигационный дефлектор, низкоуровневые силовые поля и т. д.)
  • В мультфильме «Незнайка на Луне» на конференции лунных ученых.

См. также

Источники

  1. Блохинцев Д. И., Гальперин Ф. М. Гипотеза нейтрино и закон сохранения энергии. «Под знаменем марксизма», 6 (1934) 147—157.
  2. Горелик Г. Е. Матвей Бронштейн и квантовая гравитация. К 70-летию нерешенной проблемы. «Успехи физических наук», том 175, выпуск 6, 2005.
  3. Белрад, Брайан. Что не так с гравитонами? // American Chronicle, 26 января 2008.
  4. DeWitt B. Quantum theory of gravity I // Physical Review 160, 1113—1148 (1967).
    DeWitt B. Quantum theory of gravity II: the manifestly covariant theory // Physical Review 162, 1195—1239 (1967).
    DeWitt B. Quantum theory of gravity III: application of the covariant theory // Physical Review 162, 1239—1256 (1967).
    Систематическое изложение: Девитт Б. С. Динамическая теория групп и полей: Пер. с англ. / Под ред. Г. А. Вилковыского. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. — 1987. — 288 с.
    репринтное переиздание: Череповец: Меркурий-ПРЕСС, 2000. ISBN 5-11-480064-7.

Wikimedia Foundation. 2010.

Нужно решить контрольную?
Синонимы:

Полезное


Смотреть что такое "Гравитон" в других словарях:

  • ГРАВИТОН — квант гравитационного поля, имеющий нулевую массу покоя, нулевой электрический заряд и спин 2. Экспериментально пока не обнаружен …   Большой Энциклопедический словарь

  • ГРАВИТОН — ГРАВИТОН, гипотетическая ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЧАСТИЦА, которая считается «переносчиком» гравитационной силы; предполагается, что тела, имеющие массу, постоянно обмениваются гавитонами. Аналог фотону единице измерения электромагнитных волн …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • ГРАВИТОН — квант гравитац. поля (поля тяготения), обладающий нулевыми массой и электрич. зарядом и спином 2 (в ед. h). Экспериментально пока не обнаружен. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров.… …   Физическая энциклопедия

  • гравитон — сущ., кол во синонимов: 2 • люксон (4) • частица (128) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • ГРАВИТОН — необнаруженная, электрически нейтральная фундаментальная частица (не имеющая внутреннего строения) с массой покоя, равной 0; квант гравитационного поля (в квантовой теории гравитации), распространяющийся в вакууме со скоростью света. Г. относится …   Большая политехническая энциклопедия

  • гравитон — а; мн. род. ов; м. Физ. Гипотетическая частица слабого гравитационного поля, движущаяся со скоростью света и не имеющая массы покоя. ◁ Гравитонный, ая, ое. Г ые частицы. Г. двигатель (в фантастических романах). * * * гравитон квант… …   Энциклопедический словарь

  • гравитон — гипотетическая частица (квант) слабого гравитационного поля, движущаяся со скоростью света и не имеющая массы покоя; испусканием и поглощением гравитонов квантовая теория тяготения объясняет существование гравитационного взаимодействия. Новый… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • гравитон — gravitonas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. graviton vok. Graviton, n rus. гравитон, m pranc. graviton, m …   Fizikos terminų žodynas

  • Гравитон —         квант поля тяготения, имеющий нулевую массу и Спин 2. Экспериментально пока не обнаружен. См. Тяготение …   Большая советская энциклопедия

  • ГРАВИТОН — квант гравитац. поля, имеющий нулевую массу покоя, нулевой электрич. заряд и спин 2. Экспериментально пока не обнаружен …   Естествознание. Энциклопедический словарь

Книги

  • Атлас точек в теле, Валентина Островская. Поиск одной точки в теле для воздействия инструментом «гравитон» Сергеева привел меня к системе, с помощью которой человек может сам себе помочь… Подробнее  Купить за 400 руб электронная книга
  • Куда исчез Тунгусский НЛО, Леонид Анистратенко, Алим Войцеховский. Первое десятилетие двадцатого века подарило человечеству загадку, решить которую, несмотря на усилия уже нескольких поколений ученых, до сих пор не удалось. Тунгусский метеорит, или, если… Подробнее  Купить за 190 руб


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»