Graviton

Sa pisika, ang graviton ay isang hipotetikal na elementaryong partikulo na namamagitan sa balangkas ng teoriyang quantum field. Kung ito ay umiiral, ang graviton ay dapat walang masa(dahil ang pwersang grabitasyonal ay may walang limitadong saklaw) at dapat isang ikot 2 na boson. Ito ay dahil ang pinagmulan ng grabitasyon ang tensor na stress-enerhiya na isang ikalawang-ranggong tensor kumpara sa dagitabbalani na pinagmulan ng apat-na kuryente na unang-ranggong tensor. Sa karagdagan, maipapakita na anumang walang masang ikot-2 field ay dapat makipag-ugnayan(couple) sa tensor na stress-enerhiya sa parehong paraan na ginagawa ng grabitasyonal na field. Ang resultang ito ay nagmumungkahing kung ang isang walang masang ikot-2 partikulo ay natuklasan, ito ay dapat ang graviton upang ang tanging eksperimental na beripikasyon na kailangan para sa graviton ay simpleng ang pagkakatuklas ng walang masang ikot-2 na partikulo.

Teoriya
Ang mga graviton ay pinostula dahil sa dakilang tagumapay ng teoriyang quantum field sa partikular ang Pamantayang Modelo sa pagmomodelo ng pag-aasal ng lahat ng ibang alam na mga pwersa ng kalikasan bilang pinamamagitan ng mga elementaryong partikulo: ang elektromagnetismo ng photon, ang malakas na interaksiyon ng gluon at ang mahinang interaksiyon ng boson na W at Z. Ang hipotesis ay ang grabitasyonal na interaksiyon ay katulad ring pinamamagitan ng isang hindi pa natutuklasang elementaryong partikulo na tinawag na graviton. Sa klasikong hangganan(classical limit), ang teoriya ay liliit sa pangkalahatang relatibidad at aayon sa teoriya ng grabitasyon ni Newton sa mahinang-field na hangganan.

Mga graviton at renormalisasyon
Kapag inilalarawan ang mga interaksiyong graviton, ang klasikong teoriya i.e, ang punong diagram at mga semiklasikong pagtutuwid isang-loop na diagrama ay umaasal ng normal nugnit ang diagramang Feynman na may dalawa o higit pang mga loop ay tumutungo sa ultraviolet ng diberhensiya, na mga walang hangganang resulta na hindi maalis dahil sa quantisadong pangkalahatang relatibidad ay hindi renormalisable hindi tulad ng quantum elektrodinamika. Sa ibang salita, ang mga karaniwang paraan na pagkukuwenta ng mga pisiko ng probabilidad na ang partikulo ay maglalabas o sisipsip ng isang gravition ay nagbibigay ng mga walang saysay na sagot at ang teoriya ay nawawalan ng kapangyarihang humula nito. Ang problemang ito kasama ng ilang mga konseptuwal na puzzle ay nagdulot sa mga pisiko na maniwala na ang teoriyang mas kumpleto kesa sa pangkalahatang relatibidad lamang ay dapat magregula ng pag-aasal na malapit sa skalang Planck.

Paghahambing sa ibang mga pwersa
Hindi tulad ng mga tagadala ng pwersa ng mga ibang pwersa, ang grabitasyon ay gumagampan ng espesyal na papel sa pangkalahatang relatibidad sa paglalarawan ng espasyo-oras kung saan ang mga pangyayari ay nagaganap. Dahil sa diffeomorphismong inbariansa ng teoriya ay hindi pumapayag sa anumang partikular na likurang(background) espaso-oras na ibukod bilang "totoong" likurang espasyo-oras, ang pangkalahatang relatibidad ay sinasabing independiyente sa likuran(background independent). Sa kabaligtaran, ang Pamantayang Modelo ay hindi independiyente sa likuran na ang espasyong Minkowski ay nagtatamasa ng espesyal na katayuan bilang liklurang espasyo-oras. Ang isang teoriya ng grabidad na quantum ay kailangan upang pagkasunduin ang mga pagkakaibang ito. Kung ang toeriyang ito ay dapat independiyente sa likuran o hindi ay isang bukas na tanong. Ang sagot sa tanong ito ay tutukoy kung ang grabitasyon ay gumagampan ng espesyal na papel sa uniberso.

Sanggunian

Mga boson
Quantum na grabidad
Teoriya ng Tali
Mga hipotetikal na partikulo