martes, 11 de junio de 2013

Los Gravitones

Considerando que las fuerzas son interacciones entre cuerpos mediante partículas intermediarios, lógicamente lagravedad también ha de ser formada por lo mismo. De ahí nace la teoría del Gravitón, partícula hipotética (no se ha demostrado todavía su existencia) responsable de la acción de la gravedad.
Podemos deducir varias cosas, pues por Einstein sabemos que su velocidad es finita (no puede ir más rápido que la luz) y que afecta a la luz en su forma como fotón másico, de ahí que se pudiera ver a Mercurio en  1978 situado tras el eclipse de sol, debido a la curvatura, por la gravedad, de la luz .
Como digo, el gravitón es una posible partícula fundamental, pero eso no quiere decir que no tengamos ni idea de cómo puede ser. De existir, es probable que siga los mismos patrones que los otros bosones que hemos mencionado antes. Por ejemplo, el gluón tiene masa y es inestable, con lo que la interacción nuclear fuerte tiene un alcance muy corto. Sin embargo, el fotón tiene masa nula y es estable, por lo que la interacción electromagnética, y por lo tanto la luz, tienen un alcance infinito.
 De modo que el gravitón probablemente no tiene masa, y si la tiene será minúscula. Los cálculos a partir del alcance medido de la interacción gravitatoria dan un máximo posible de masa al gravitón de unos 10-69 kg: es decir, que como mucho es cien billones de cuatrillones de veces más ligero que un electrón. Pero vamos, la mayor parte de los físicos apuestan por un alcance infinito y una masa nula, lo mismo que en el caso del fotón.
No sólo eso: de tener masa nula, como creemos que la tiene, el gravitón se movería a la velocidad de la luz, igual que el fotón. La fuerza gravitatoria tendría pues (como creemos que tiene) un alcance infinito y se transmitiría a 300.000 km/s. De modo que un gravitón sería muy parecido a un fotón en varios aspectos… pero muy diferente en otros.
Esto no debería ser sorprendente: para empezar, la fuerza electromagnética y la gravitatoria son de una intensidad totalmente distinta. Por ejemplo, amable y paciente lector, ahora mismo tú estás notando la interacción electromagnética en multitud de fenómenos: la luz que llega a tus ojos con las letras que lees, el contacto de la silla y el suelo, los sonidos que oyes (pues la vibración se produce por la repulsión eléctrica entre capas electrónicas)… estás interaccionando electromagnéticamente con docenas de otros objetos.
Una teoría cuántica de la gravitación requiere que el gravitón operase de manera similar al fotón, pero al contrario que en la electrodinámica, donde los fotones no actúan directamente entre ellos sino solo con las partículas cargadas, la gravedad simplemente no funciona de manera tan simple, ya que los gravitones podrían interactuar entre ellos. Los hechos experimentales demuestran que la gravedad se crea por cualquier forma de energía (y la masa es únicamente una forma particularmente condensada de energía, relación establecida por la célebre ecuación de Einstein), lo cual es difícil de describir en unos términos similares a la carga eléctrica. Hasta la fecha todos los intentos de crear una teoría cuántica simple de la gravedad han fracasado.
La detección del gravitón experimental es una tarea bastante problemática. Estas partículas portarían muy poca energía, por lo tanto la detección sería muy difícil por los débiles efectos que ocasionarían. La única forma de detectarlos sería buscar los casos en que el movimiento o la energía de un cuerpo cambiase en una forma que es distinta de la prevista por la Teoría General de la Relatividad, pero uno de los principios básicos de la gravedad cuántica sería que deberían más o menos coincidir con estas predicciones relativistas.




Nacho Padró

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