重力

重力伝達素粒子の「グラビトン」に想定されている特徴とは?

グラビトンは発見されていませんから、「仮説素粒子」です。
しかし、物理学(量子力学、素粒子論)を構築する上で、現在のところでは必要な素粒子です。

グラビトンに想定されている特徴は次のとおりです。
「スピン2」、「質量0」、「電荷0」、寿命無限の「ボーズ粒子」です。
「ボーズ粒子」には「ゲージ粒子」や数年前に「ついに発見!」で騒がれた「ヒッグス粒子」、
古くは、日本初のノーベル物理学賞を受賞された「湯川秀樹」博士が予言しその後確認されている「中間子」などがあります。

一つずつ潰します。
「スピン2」を簡単に(象徴的に)説明すると素粒子の物理量のうちの「自由度」の一つです。
どんどんわけのわからない言葉が増えます。「自由度」というのは、たとえば、一例ですが、
2次方程式の解は正と負の2つあることは中学校の数学で習ったとおりです。
ある2次方程式の解だけについて言えばその解は「正」か「負」のどちらでもいいことになります。
つまり、ここでは自由度が「2」です。

この説明だけでは漠然としていると思いますので、申し少し具体的なことでは、電磁場を考えたとき、
電磁場の回転方向が右回りであろうか、左回りであろうかと言う属性をスピンと言います。
物質や粒子としての実態ではなく、「場」の回転のことです。

「質量0」はグラビトンに質量がないと言う意味です。「電荷0」はグラビトンに電気量がないことを意味しています。
「寿命無限」とは、「時間系」を越えた存在ということとです。簡単に言えば、時間が無関係な素粒子という意味です。
2015年2月の時点でグラビトンは未発見です。観測が極めて難しいのは、質量がないので、反応がないからです。
しかし、望みがありす。「超対称性理論」が成り立てば超対称性パートナーとして「グラビーノ」という粒子を想定できますので、
これを見つければ、グラビトンを間接的に確認したことになるし、同時に「超対称性理論」が成り立つ証拠でもあります。
現在世界中の「加速器」で確認作業が行われています。

重力

グラビトンの仮説的な存在が始まったのは、
アルバート・アインシュタイン博士の「一般相対性理論」から導かれた「重力波」を伝える未知なる素粒子として登場しました。
この時のネーミングが「グラビトン」です。重力波は天体観測で確認されています。

ここでは、量子力学上の仮説の重力伝達粒子「グラビトン」は発見に至っていない。
次回は、「弱い」相互作用です。