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Quão pesado pode ser um gráviton?

Os cientistas estão tentando determinar as propriedades de  grávitons determinar - de uma partícula hipotética, aquela interação gravitacional exercícios em um im Jornal de Astrofísica de Alta Energia Em seu trabalho publicado, o Prof. Marek Biesiada e seus colegas encontraram uma nova restrição na massa da galáxia a partir de uma análise de 12 aglomerados de galáxias grávitons derivado. É sete ordens de grandeza mais forte do que as limitações resultantes das observações do  Ondas gravitacionais resultado.

Die Relatividade Geral (GRT) mudou nossas idéias sobre a gravidade. Após as curvas ART matéria espaço-tempo, e todos os objetos se movem nesse espaço-tempo curvo ao longo de caminhos específicos que geodesista são nomeados, desde que não sejam influenciados por outras interações não gravitacionais. Reproduzido para curvaturas não muito grandes do espaço-tempo e pequenas velocidades em comparação com a velocidade da luz A teoria de Einstein A lei da gravitação universal de Newton, que ainda usamos com sucesso para explicar o movimento de planetas ou estrelas em Galáxias descrever.

Sabemos que as outras três interações fundamentais - a interação eletromagnética com longo alcance, bem como o fraco e o forte interaçãoque controlam a matéria no nível subatômico - são de natureza mecânica quântica. No descrição quântica Uma interação envolve a troca da partícula (bóson) que a transporta. Para o eletromagnetismo, este é o fóton - uma partícula de luz, um quantum da onda eletromagnética. Para a interação forte e fraca, são os glúons ou bósons Z e W. Por mais de cem anos, os físicos vêm tentando gravidade universal da mesma forma e procurar uma teoria quântica de Gravidade. Em analogia com outras interações, uma partícula portadora gravitacional hipotética seria o chamado gráviton. Por causa do alcance infinito da interação gravitacional, que diminui com o quadrado da distância, isso teria que ser Graviton - como o fóton - não tenha massa. No entanto, estas são apenas previsões teóricas que precisam ser verificadas experimentalmente.

 Fonte da imagem: Pixabay / Aqueles

Considerando as propriedades de uma hipotética grávitons estudado, pode-se fazer a pergunta inversa: que consequências observáveis ​​deveriam aparecer na imagem do Universo e sua dinâmica disponível para nós se o gráviton tivesse propriedades diferentes do que esperamos - por exemplo, se tivesse um tamanho muito pequeno, mas diferente de zero , um teria massa? Se os dados de observação - que estão sempre sujeitos a incertezas - com a hipótese de um grávitons concordar, então a incerteza associada a esses dados permite que a massa máxima do grávitons estimado antecipadamente, ou seja, permite responder à questão de quão leve o gráviton pode ser, de modo que as consequências de sua massa ainda não estejam em conflito com os dados observacionais. Em um artigo publicado no Journal of High Energy Astrophysics, o Prof. Marek Biesiada do NCBJ juntamente com o Dr. Aleksandra Piórkowska-Kurpas da Universidade da Silésia e o Prof. Shuo Cao da Universidade Normal de Pequim emitiram uma advertência para o massa de gráviton mg < 5-10^-29 eV encontrado.


Cada partícula tem um comprimento característico que chamado comprimento de onda Compton, que é inversamente proporcional à sua massa, explica o Prof. Marek Biesiada. Quanto maior a massa, menor o comprimento de onda dessa onda. Para partículas que interagem, o comprimento de onda Compton determina o alcance da interação. Massa zero significa comprimento de onda Compton infinito, ou seja, alcance infinito. No caso de eletromagnetismo a teoria prevê que o fóton não deve ter massa. O mesmo se aplica à gravidade. Assim, o teste da massa do gráviton é um teste da teoria. Eles são um teste muito importante, pois alguns pesquisadores propuseram teorias que modificam o ART e predizem que a área do interação gravitacional deve ser finito. Em teorias como esta Potencial newtoniano modificado: A grandes distâncias, o força gravitacional mais rápido que o quadrado da distância.