Para las ondas electromagnéticas existe una dualidad onda/partícula: la luz se comporta a veces como una onda y otras veces como una partícula (fotones).
¿Existe tal dualidad para las ondas gravitacionales? En otras palabras, ¿podríamos esperar que las ondas gravitacionales se comporten a veces como partículas (gravitones)?
Sí. Las ondas gravitacionales se han observado Si la mecánica cuántica es la forma correcta de concebir el universo, las ondas gravitacionales débiles, como las que se observan en LIGO, pueden considerarse conjuntos coherentes de partículas de "gravitones".
Ahora bien, teóricamente esta imagen está "bien" porque aunque cualquier teoría cuántica de campos que describa la gravedad es no normalizable, la escala de energía a la que esperamos que la nueva física asociada a la gravedad sea detectable es extremadamente grande ( $\sim 10^{19} \text{GeV}$ ). Por lo tanto, podemos utilizar una teoría efectiva válida a bajas energías para describir la gravedad en términos de partículas, incluso si la "verdadera" teoría de la gravedad válida a energías o escalas de longitud arbitrarias es algo diferente conceptualmente.
Por desgracia, con la tecnología actual es imposible observar o manipular gravitones individuales en un laboratorio, por lo que los gravitones siguen siendo teóricos.
Pero teniendo en cuenta que ahora podemos "ver" las ondas gravitacionales, y que buscamos aumentar nuestra capacidad de resolución con proyectos como LISA, ¿podríamos ser capaces de concebir y llevar a cabo experimentos similares al experimento de la doble rendija de Young que no dependan de unos pocos gravitones, y posiblemente trabajar con un conjunto? Supongo que los problemas son que los eventos de ondas son escasos, y es difícil imaginar qué podría servir de rendija para las ondas gravitacionales. Tal vez haya que considerar -o inventar- otro experimento o enfoque de la mecánica cuántica.
En el caso de los fotones, la pantalla se elige de forma que absorba el fotón. Cuando el fotón colisiona con la pantalla , interactúa en un punto y se convierte en una partícula .
Sólo se sabe que las ondas gravitacionales deben ser desviadas por el efecto de lente de la RG.
¿Se conoce una configuración que pueda absorber una parte de un haz de ondas gravitacionales? probablemente agujeros negros pero es probable que no sirva para una medida. O al menos algo que las refleje ... A priori nada. ¿ Un verdadero vacío sin el tejido del espacio ? no, es una idea fuera de alcance ...
En otras palabras, ¿podríamos esperar que las ondas gravitacionales se comporten a veces tiene partículas (gravitones)?
tal vez sí, tal vez no
¿podríamos observar/medir este comportamiento?
probablemente no hoy, pero esperemos que los científicos encuentren una solución antes de otro siglo.
Aunque carecemos de la tecnología necesaria para observar los gravitones, y nuestra observación de las ondas gravitacionales es muy reciente y demasiado temprana para confirmarla de forma absoluta, los gravitones deberían existir debido a la teoría cuántica que afirma que toda partícula elemental e indivisible experimenta la dualidad onda-partícula.
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La dualidad onda/partícula no es una dualidad clásica/cuántica. Es una dualidad que existe únicamente en la teoría cuántica. De ahí que los propios fotones presenten una dualidad onda/partícula, al igual que los electrones.
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Permítanme, de nuevo, decir que la dualidad onda-partícula es un error de más de 80 años. No es válida para los fotones, ni para los electrones, ni para los gravitones (si es que existen, lo cual pongo en duda en primer lugar).