Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, das Graviton jemals zu entdecken?

Wie würde man die Existenz eines Gravitons suchen und bestätigen?

Jemand sprach mit mir darüber, vielleicht eines Tages das Graviton zu entdecken, aber für mich scheint es unwahrscheinlich, obwohl ich jung und im Grunde ziemlich naiv bin, also komme ich zu euch Physikern, um zu fragen

  1. Wie hoch ist eigentlich die Wahrscheinlichkeit, es zu finden?
  2. Wie würden wir es finden?
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Antworten (2)

Leider konnte kein physikalisch vernünftiger Detektor jemals Gravitonen nachweisen. Zum Beispiel würde man erwarten, dass ein Detektor mit der Masse des Jupiter, der sich in einer engen Umlaufbahn um einen Neutronenstern befindet, nur alle 10 Jahre ein Graviton beobachtet (siehe das folgende Papier). Die wenigen, die entdeckt würden, wären nicht vom Hintergrundrauschen, dh Neutrinos, zu unterscheiden.

Siehe hier:

http://arxiv.org/abs/gr-qc/0601043

Auch wenn wir einzelne Gravitonen nicht erkennen können, könnten Gravitationswellendetektoren etwas Licht auf sie werfen, da das Graviton das Quant der Gravitationswelle ist (ähnlich wie Physiker des frühen 20. wie der photoelektrische Effekt.).

Danke, gibt es Experimentalphysiker, die derzeit an solchen Projekten arbeiten? Oder haben sie es so ziemlich alle ausgeschlossen?
Wir haben sicherlich Gravitationswellen nicht ausgeschlossen, weil wir ihre Auswirkungen durch den binären Pulsar 1913+16 ( astro.cornell.edu/academics/courses/astro201/psr1913.htm ) gesehen haben, für den 1993 der Nobelpreis für Physik verliehen wurde . Wir wissen also, dass sie existieren (und haben daher sehr starkes Vertrauen, dass Gravitonen in irgendeiner Form existieren). Um GWs zu erkennen, wurden Detektoren wie LIGO ( astro.cornell.edu/academics/courses/astro201/psr1913.htm ) konstruiert. Auch LISA ( lisa.nasa.gov ) ist in Planung, die sicherlich GWs erkennen soll.
Läuft der Nachweis von Gravitationswellen nicht tatsächlich auf den Nachweis von Gravitonen hinaus?
@Annix In meiner Antwort bezog ich mich auf die direkte Erkennung von Gravitonen. Natürlich können Sie argumentieren, dass, da die Quantenmechanik erfordert, dass Wellen Quanten mit einer Energie proportional zu ihrer Frequenz haben (Plancksches Gesetz, E = h f ), und da es Gravitationswellen gibt, müssen dies auch Gravitonen sein.
Für mich hängt die Möglichkeit der Entdeckung stark von der Energie der Gravitonen ab. Möglicherweise sind natürliche Gravitonen schwer zu entdecken, aber angesichts einer Quelle hochenergetischer Gravitonen wären sie nicht so schwer zu entdecken.
@Annix Sie haben Neutronensterne in dem Papier verwendet, was so ziemlich die Energie ist, die Sie für Gravitonen bekommen können. Nicht nur das, sondern ein Detektor von der Größe von Jupiter, der direkt außerhalb davon positioniert ist. Und trotzdem bekommt man nur alle zehn Jahre einen.
Das Papier ist insofern interessant, als es um Photon-Graviton-Oszillationen geht. Das bedeutet, dass man bei einer ausreichend großen Photonenquelle und einem ausreichend starken Magnetfeld einen beliebig starken Gravitonstrahl erhalten kann. Es heißt auch, dass kleine Schwarze Löcher nur ursprünglich sein könnten, was zweifelhaft ist (und diskutiert nicht die Möglichkeit, einen Detektor neben einem BH zu platzieren). Ich bin mir sicher, dass jede BH-Explosion riesige Mengen an hochfrequenten Gravitationswellen erzeugt.

Dies hängt von Gravitonenergie und Wellenlänge ab.

Bei einer Quelle eines Strahls hochfrequenter Gravitonen mit hoher Leuchtkraft wäre es nicht schwierig, einen zu entdecken.

Das Problem ist, dass die Natur nur wenige Quellen für hochenergetische Gravitonen hat.

Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, das Graviton jemals zu entdecken?
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