Gravitón (Zoológico de Partículas Subatómicas)

Gravitón

El gravitón es una hipotética partícula subatómica que sería el portador del cuanto del campo gravitacional, es decir, la partícula mediadora de la gravedad cuántica.

Así como el fotón media la fuerza electromagnética, el gluón media la fuerza fuerte, o los bosones W y Z median la fuerza débil, el gravitón sería quien media la gravedad a nivel cuántico.

El gravitón es el ingrediente clave en un intento de unificar la relatividad general (que describe la gravedad a gran escala) con la mecánica cuántica (que describe las partículas subatómicas).

Sin el gravitón (o alguna otra forma de gravedad cuántica), no se puede obtener una teoría completa del universo que funcione tanto a escalas muy grandes como a escalas muy pequeñas.

Propiedades teóricas del Gravitón :

Teóricas en donde se encuentra contenido el Gravitón :

• Teoría cuántica de campos (QFT) linealizada

Si tomamos la relatividad general y la tratamos como una teoría de campo cuántico, el gravitón aparece como una excitación cuántica del campo métrico.

Pero esta teoría es no renormalizable, por lo que no se puede usar a altas energías sin problemas.

• Teoría de cuerdas

En la teoría de cuerdas, el gravitón aparece de forma natural como una vibración cerrada sin masa de la cuerda.

Es una de las pocas teorías en donde la gravedad cuántica es consistente matemáticamente.

• Modelos con dimensiones extra (como Randall-Sundrum)

En estos modelos, los gravitones pueden tener modos excitados (llamados Kaluza-Klein gravitons) con masa, lo que permitiría buscarlos en colisionadores como el LHC. A estos gravitones se les conoce como Gravitones-RS por Randall-Sundrum.

Aspectos importantes del Gravitón:

Los gravitones hipotéticamente si pueden detectarse, pero en la práctica es extremadamente difícil.

El gravitón interaccionaría tan débilmente con la materia que atravesaría la Tierra sin dejar rastro, como hacen los neutrinos, pero mucho más extremo.

Para detectarlo se necesitaría un detector el tamaño de un planeta, lo cual es imposible con la tecnología actual.

Las Ondas Gravitacionales (como las detectadas por LIGO en 2015) son efectos clásicos de muchos gravitones, pero no prueban directamente su existencia individual.