גרביטון

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
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 ħ
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.

בהשראת ההצלחה הנרחבת של התאוריה הקוונטית בתיאור רובם הגדול של הכוחות הבסיסיים ביקום, הדבר נראה כמעט מתבקש שאותן השיטות יעבדו היטב גם על כבידה. נסיונות רבים הובילו לבסוף להשערה בדבר קיומו של גרביטון, שעד כה טרם נצפה בניסוי. הגרביטון צפוי לעבוד בצורה דומה לפוטון. רבים קיוו לכך שהדבר יוביל במהרה לתאוריית כבידה קוונטית, על-אף שהמתמטיקה הכרוכה בכך מורכבת למדי.

גרביטונים ומודלים של כבידה קוונטית[עריכת קוד מקור | עריכה]

בעוד שהתאוריה הקלאסית (כלומר, דיאגראמות עץ) והתיקונים הקלאסיים למחצה 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.

גרביטונים[עריכת קוד מקור | עריכה]

צפייה בגרביטון, אם הוא קיים, היא משימה בעייתית למדי. מכיוון שכוח הכבידה הוא כה חלש. נכון להיום, פיזיקאים הצליחו לכל היותר לאשר 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 כדי 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. כיום כמה פרויקטים מנסים למצוא עדויות לגלים גרביטציוניים, כדוגמת LIGO שהחל לעבוד ב-2002 ו-VIRGO שהחל לעבוד ב-2007.

צפייה בגרביטון, שהוא קוונט אחד של גל גרביטציוני, היא משימה קשה בהרבה.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]


קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

המודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים
בוזונים פרמיונים
קווארקים
Photon.svg
פוטון
Up quark.svg
למעלה
Charm quark.svg
קסום
Top quark.svg
עליון
Gluon.svg
גלואון
Down quark.svg
למטה
Strange quark.svg
מוזר
Bottom quark.svg
תחתון
לפטונים
Z boson.svg
בוזון
Z
Electron neutrino.svg
נייטרינו
אלקטרוני
Muon neutrino.svg
נייטרינו
מיואוני
Tau neutrino.svg
נייטרינו
טאואוני
W boson.svg
בוזון W
Electron.svg
אלקטרון
Muon.svg
מיואון
Tau lepton.svg
טאו
Higgs boson.svg
בוזון
היגס