¿Por qué cuantificar la gravedad nos da necesariamente gravitones?

Question

Se supone que los gravitones son los cuantos del campo gravitacional

Mi pregunta es, si aún no sabemos cómo cuantificar la gravedad, cómo sabemos que cuantificándola en principio debería darnos gravitones, ¿qué lo garantiza? Por qué siempre se menciona que los gravitones son los mediadores de la fuerza de la gravedad, aunque todavía no hayamos cuantificado la gravedad.

Answer 1

Asociar una partícula con un campo clásico es lo que la cuantización hace prácticamente por definición. Tome un campo clásico, conviértalo en un operador y encuentre los estados propios de su Hamiltoniano. El resultado son los estados de las partículas, sea cual sea la forma del campo. "Gravitón" es sólo el nombre que damos a esas hipotéticas partículas.

Aunque se trata básicamente de un nombre provisional, podemos deducir algunas propiedades que debería tener el gravitón a partir de las características generales de la cuantización. El tensor métrico de la relatividad general es un tensor de rango 2 que nos dice inmediatamente que el cuanto de campo tendría que ser una partícula de espín 2. El argumento es el mismo que nos dice que un campo escalar tiene partículas de espín 0 asociadas a él, un campo espinor tiene partículas de espín 1/2, etc., y es completamente general con respecto a la forma del campo. Además, el tensor métrico tiene una simetría gauge, lo que haría del gravitón un bosón gauge como el fotón. Por último, la gravedad parece propagarse a la velocidad de la luz, por lo que el bosón gauge que la mediara tendría que carecer de masa.