Graviton - Définition

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Graviton
Propriétés générales
Composition Élémentaire
Classification Boson
Propriétés physiques
Masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) 0
Charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement...) 0
Spin (Le spin est une propriété quantique intrinsèque associée à chaque...) 2
Durée de vie (La vie est le nom donné :) Stable
Historique

Le graviton (Le graviton est une particule élémentaire hypothétique qui transmettrait la...) est une particule élémentaire (On appelle particules élémentaires les constituants fondamentaux de l'univers...) hypothétique qui transmettrait la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) dans la plupart des systèmes de gravité quantique (La gravité quantique est une branche de la physique théorique tentant d'unifier la...). Il serait donc le quantum (En physique, un quantum (mot latin signifiant « combien » et qui s'écrit...) de la force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un...) gravitationnelle. En langage courant, on peut dire que les gravitons sont les messagers de la gravité. Plus il y en a dans un champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) gravitationnel, plus ce champ est puissant. Afin de répondre aux caractéristiques de l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein...) gravitationnelle, les gravitons doivent toujours mener à une interaction attractive, avoir une portée infinie et être en nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) illimité. Quantiquement, cela signifie que c'est un boson (Les bosons représentent une classe de particules qui possèdent des propriétés...) de masse nulle et de spin égal à 2.

Les gravitons ont été postulés suite aux succès de la représentation des interactions dans le cadre de la mécanique quantique (La mécanique quantique est la branche de la physique qui a pour but d'étudier et de...) dans d'autres domaines. Par exemple, l'électrodynamique quantique (L'électrodynamique quantique relativiste est une théorie physique ayant pour but de concilier...) explique très précisément l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) de l'électromagnétisme (L'électromagnétisme est une branche de la physique qui fournit un cadre très général d'étude...) du domaine macroscopique au domaine microscopique par l'échange de photons (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction...) entre les charges électriques. Ainsi, les photons échangés sont responsables des forces électriques et magnétiques.

Étant donné le large succès de la mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes...) quantique pour la description des autres interactions représentant les forces fondamentales de l'univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.), il a semblé naturel que les mêmes méthodes devaient fonctionner pour la description de la gravitation (La gravitation est le phénomène d'interaction physique qui cause l'attraction...).

Malgré de nombreuses tentatives, le graviton n'est pas même théoriquement bien cerné. À ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...), toutes les tentatives de créer une théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer,...) simple de la gravité quantique ont échoué. Il reste encore inobservé.

En théorie des cordes (La théorie des cordes est l'une des voies envisagées pour régler une des questions...) et en cosmologie branaire (En cosmologie et en théorie des cordes, la cosmologie branaire est un modèle cosmologique...), le graviton a une place importante. Comme celui-ci est engendré par une corde fermée, il ne peut pas être emprisonné dans une D-brane. Cela implique qu'à travers la force gravitationnelle, la mise en évidence de l'existence d'autres D-branes devient envisageable.

Une difficulté fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) pour sa mise en évidence réside dans le fait que les masses sont toutes positives, que les effets se font sentir à l'infini (Le mot « infini » (-e, -s ; du latin finitus,...), sans effet d'écran : l'interaction d'un hypothétique graviton avec un appareillage destiné à le mettre en évidence risque d'être noyé dans un bruit de fond (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son....) énorme,… universel. La seule façon de les détecter serait de chercher les événements où le mouvement ou l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) d'un objet-test change différemment de ce qui est prédit par la relativité générale (La relativité générale, fondée sur le principe de covariance générale...), mais un des principes de base de la gravité quantique serait qu'elle permette elle-même de retrouver l'ensemble des connaissances expérimentales cohérentes avec la relativité générale.

Il faut d'ailleurs noter que dans le cadre de la relativité générale (non quantique) d'Einstein l'interaction gravitationnelle n'a pas de fait le même statut que les trois autres forces. En effet, elle disparaît dans la courbure (Intuitivement, courbe s'oppose à droit : la courbure d'un objet géométrique est...) de l'espace-temps : les masses ne s'attirent plus, elles suivent les géodésiques d'un espace-temps (La notion d'espace-temps a été introduite au début des années 1900 et reprise...) tissé par le contenu énergie-impulsion de l'univers lui-même.

Le graviton est aussi assimilable à une onde gravitationnelle (Dans le cadre de la relativité générale les ondes gravitationnelles sont...) qui pourra être détectée par l'interféromètre VIRGO.

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