Gravitón RS (Randall-Sundrum)
El gravitón de Randall–Sundrum (o gravitón RS) es una partícula teórica que surge en el marco de las teorías de dimensiones extra curvadas. Estas teorías, desarrolladas por Lisa Randall y Raman Sundrum a fines de los años 1990, buscan explicar por qué la gravedad es tan débil comparada con las otras fuerzas fundamentales.
Antecedentes para su comprensión:
En física de partículas hay una gran pregunta: ¿Por qué la gravedad es muchísimo más débil que las otras fuerzas fundamentales?
Por ejemplo:
La fuerza eléctrica entre dos electrones es unos 10³⁶ veces más fuerte que su atracción gravitatoria. Este enorme desequilibrio se llama problema de la jerarquía — la diferencia entre:
y 
Randall y Sundrum propusieron en 1999 que esta diferencia podría explicarse si nuestro universo tuviera dimensiones extra curvadas, en las cuales la gravedad se “distribuye” o se fuga parcialmente fuera del espacio tridimensional que conocemos.
Modelo Randall-Sundrum:
Existen dos versiones principales:
En ambos casos, el espacio-tiempo tiene 5 dimensiones (4 espaciales + 1 temporal) y una curvatura negativa.
Definición del Gravitón Randall-Sundrum (RS):
En el modelo de Randall–Sundrum, la gravedad no está confinada a nuestra brana (nuestro universo 4D), sino que se propaga en el espacio de 5 dimensiones (el “bulk”). El gravitón RS es la manifestación cuántica del campo gravitacional en 5D — una excitación cuántica del tensor métrico de cinco dimensiones.
Cuando se proyecta ese campo 5D sobre nuestro universo 4D, aparecen:
- Un modo fundamental (el gravitón 4D ordinario — el que media la gravedad que conocemos).
- Una torre de modos excitados llamados modos de Kaluza–Klein (KK) del gravitón.
Estos son los gravitones RS.
Propiedades típicas del Gravitón RS:
Señales Experimentales:
Los gravitones RS podrían dejar huellas observables en colisionadores como el LHC (CERN):
- Resonancias masivas en los productos de colisión (γγ, leptones, jets).
- Eventos con energía faltante, ya que gravitones pueden escapar al bulk 5D.
- Correcciones a la ley de Newton a distancias submilimétricas.
Hasta la fecha, no se han detectado, pero los límites actuales sitúan su masa por encima de varios TeV.
De comprobarse su existencia podrían resolverse problemas:
- Une ideas de cuantización de la gravedad, dimensiones extra y curvatura espacio-temporal.
- Podría resolver el problema de la jerarquía.
- Es una posible señal experimental de física más allá del Modelo Estándar.
Diferencias con el Gravitón Estándar:
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