Природа гравитации до сих пор вызывает массу вопросов. Казалось бы, что после того, как Эйнштейн предложил логику искажения пространства, которая и является (возможно является) основой существования гравитации, сомнений остаться было не должно. Но противоречий и в этой теории хватает, хотя она и является наиболее проработанной на сегодняшний день.
Сложно представить себе и как это искажение пространства заставляет объекты "падать в воронки". Эйнштейн предостерегал от таких сравнений и обозначал, что появление искажение пространства не допускает сравнений с санками и горкой. Явление куда более сложное.
В качестве одного из объяснений тут предлагается концепция "формирования материи на лету". Объект уже "проявляется" в искаженном пространстве-времени, а потому вынужден повторять его геометрию, следуя этой матрице. Но это очень сложно. Гораздо проще было бы "распилить" гравитационное поле на мельчайшие частицы и посредством них объяснить взаимодействие. Такие примеры есть для других физических взаимодействий. Не удивительно, что и гравитация пытались квантовать. Так появилась идея гравитонов.
Гравитон - гипотетическая элементарная частица, которая является посредником силы гравитации в квантовой теории поля. В рамках квантовой механики силы между частицами обычно передаются обменными частицами, известными как калибровочные бозоны. Например, фотоны являются переносчиками силы для электромагнетизма, а W- и Z-бозоны отвечают за слабую ядерную силу.
Аналогичным образом, гравитон предлагается в качестве носителя силы гравитации. Теоретически он не имеет массы, что позволяет ему распространяться на большие расстояния, подобно тому, как свет может проходить огромные расстояния без существенного уменьшения. Существование гравитонов означало бы, что гравитация может быть квантована, то есть она будет вести себя в соответствии с принципами квантовой механики. И пропадёт традиционное противоречие, требующее теории всего.
Гравитоны, как предсказано, являются частицами со спином 2, что является ключевой характеристикой, отличающей их от других частиц, переносящих силу. Эта природа спина 2 важна, поскольку она помогает объяснить поведение гравитационных волн, ряби в пространстве-времени, вызванной массивными ускоряющимися объектами, как описано в Общей теории относительности Эйнштейна.
Однако гравитоны пока не были обнаружены экспериментально. Поиск гравитонов является частью более широкого поиска по объединению общей теории относительности, описывающей гравитацию в макроскопическом масштабе, с квантовой механикой, которая управляет поведением частиц в мельчайших масштабах. Это объединение является существенной проблемой в теоретической физике, и многие исследователи изучают различные подходы, включая теорию струн и петлевую квантовую гравитацию.
К сожалению, пока гравитоны остаются лишь гипотетическими частичками. Почему к сожалению?
По той простой причине, что остаётся ломать голову над спецификой взаимодействия пространства и материи, где не работает ни одна привычная нам аналогия. Если бы гравитон существовал, то можно было бы смело сказать, что явление гравитации существует благодаря тому, что есть и взаимодействие между самими гравитонами.
Это как обменный фотон, про который часто упоминается в литературе, и который, осуществляя передачу энергии, позволяет описать множество сложных процессов.
Другое дело, что даже обнаруженный гравитон вряд ли позволил бы описать взаимодействие самих гравитонов. Но про это говорить рано. Так или иначе, "Эйнштейновская" теория остаётся пока наилучшей.
Впрочем, справедливости ради, сам механизм работы гравитации "на гравитонах" тоже чрезвычайно сложен. Я расскажу об этом в отдельной статье, поэтому подписывайтесь на проект, чтобы не пропустить интересную информацию.
---
⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи! Обновления каждый день!
✅ Поддержать проект монеткой или задать вопрос можно тут! Здесь же я публикую фрагменты будущей книги, которую могут читать ТОЛЬКО подписчики
👉💖 Ставьте лайки материалу, подписывайтесь на проект!