Gravitoni e spin

Avrei una curiosità sui gravitoni. Premetto che non ho tante conoscenze in merito alle loro caratteristiche; mi chiedevo se la propagazione delle onde gravitazionali potesse esplicarsi con l'interazione o la modifica delle caratteristiche del loro momento di rotazione, come una sorta di spin, similarmente a elettroni o altre particelle quanistiche.
Roberto Spinazzè
20 giugno 2005
La propagazione di onde gravitazionali non necessita del concetto di gravitone per essere spiegata. I gravitoni sono i quanti fondamentali (nel senso della meccanica quantistica) della forza di gravià' e in quanto tali mediano (trasmettono) tale forza tra due corpi. Le onde gravitazionali sono un concetto di per sé classico e rappresentano la propagazione di una perturbazione del campo gravitazionale così come le onde elettromagnetiche rappresentano la propagazione di una perturbazione nel campo elettromagnetico.

Certo i due concetti non sono slegati. Infatti in una teoria quantistica ogni onda associata alla propagazione di una forza può essere vista come un moto collettivo di quanti fondamentali di tale forza. Nel caso dell'onda gravitazionale i quanti fondamentali sono i gravitoni.

Riguardo allo specifico della sua domanda, quando un'onda gravitazionale si propaga i gravitoni non cambiano spin (che è fissato dalle simmetrie della relatività generale) anche se si può descrivere un'interazione gravitazionale tra corpi attraverso scambio di onde gravitazionali come una interazione attraverso scambio di gravitoni.

Stefano Liberati Settore di Astrofisica, SISSA, Trieste

© Copyright SISSA - Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati - Trieste (Italy) - 2001-2011