Gravifotón
El gravifotón (o graviphoton) es una partícula gauge hipotética que aparece cuando se extiende la relatividad general (la teoría de la gravedad de Einstein) a dimensiones adicionales o a supergravedad (la versión supersimétrica de la relatividad general).
En términos sencillos el gravifotón es un campo vectorial (espín 1) que acompaña al gravitón (espín 2) en teorías con dimensiones extra compactificadas o supergravedad.
Origen teórico del Gravifotón:
1. Teorías Kaluza-Klein (5ª dimensión)
En la teoría de Kaluza-Klein, se extiende el espacio-tiempo a 5 dimensiones,
- xμ (μ=0,1,2,3), y (la 5ª coordenada compactada)
El campo métrico de 5D se escribe como una matriz que incluye:
- gμν: métrica 4D → gravitón
- Aμ: componente mezcla entre 4D y la 5ª dimensión → gravifotón
- ϕ: escalar asociado → campo dilatón
Así, cuando la dimensión extra se "compactifica", el campo Aμ se comporta como un campo electromagnético efectivo, ¡pero proveniente de la geometría del espacio-tiempo!
Por eso se le llama “gravifotón”: un fotón gravitacional surgido de la geometría.
2. Supergravedad y supersimetría (SUGRA)
En supergravedad (N=2, N=8, etc.), el gravifotón aparece de manera natural dentro del multiplete gravitacional.
En supergravedad N=2, el multiplete contiene:
El gravifotón aquí actúa como un bosón gauge vectorial que puede acoplarse a las cargas de tipo “central” del álgebra supersimétrica, es decir, a estados BPS o extremales (como agujeros negros supersimétricos).
Propiedades típicas del Gravifotón:
Importancia física y teórica:
- Unificación de fuerzas:
El gravifotón representa un paso intermedio entre la fuerza electromagnética y la gravedad, al emerger de la geometría del espacio-tiempo (como el fotón del electromagnetismo, pero gravitacionalmente ligado).
- Predicciones de teorías de cuerdas:
En teoría de cuerdas o branas, los gravifotones pueden mediar interacciones entre branas o modificar la propagación de la gravedad a altas energías.
- Superagujeros negros BPS:
En soluciones de supergravedad, los agujeros negros extremos supersimétricos pueden llevar una “carga de gravifotón”, lo que afecta su estabilidad y masa mínima (condición BPS).
- Física más allá del Modelo Estándar:
Aunque no hay evidencia experimental, su existencia sería una señal directa de dimensiones extra o supersimetría gravitacional.
El gravifotón forma parte del multiplete del gravitón y puede considerarse el mediador de una interacción híbrida entre gravedad y electromagnetismo en espacios de más de cuatro dimensiones.
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