Oklart om kvantgravitation
Enligt Einsteins allmänna relativitetsteori är gravitationen egentligen inte någon kraft, utan en följd av att kroppar med massa kröker rumtiden. Ändå pratar forskare om att tyngdkraften uppstår därför att kroppar med massa utbyter kraftpartiklar, så kallade gravitoner. För mig låter detta som två helt olika förklaringar. Är det två konkurrerande teorier och vilken av dem är i så fall mest trolig?
/Tommy Karlsson
Bild: Getty images
Svar: Beskrivningen av gravitation som en konsekvens av partikelutbyte är en alternativ beskrivning som inte konkurrerar med Einsteins teori. Snarare skulle de två teorierna komplettera varandra. En färdig teori om gravitoner finns dock inte än – det är något som fysikerna fortfarande försöker utarbeta.
Gravitationen är en av de fyra naturkrafterna och för de tre övriga – den svaga, den elektromagnetiska och den starka kraften – har fysiken både klassiska och kvantteoretiska beskrivningar. För gravitationen saknas däremot en kvantteori och man har länge försökt att formulera en. I en sådan beskrivning skulle gravitationell växelverkan kunna förstås som utbyte av kvanta, gravitoner.
Man kan jämföra med den elektromagnetiska växelverkan som i klassisk fysik beskrivs av Maxwells ekvationer, men som i en kvantmekanisk beskrivning förmedlas av kraftpartiklar, fotoner. Även dessa två perspektiv på samma fenomen är mycket olika, utan att det innebär att en av beskrivningarna skulle vara ogiltig.
Om man lyckas åstadkomma en teori för kvantgravitation skulle denna ge samma resultat som den allmänna relativitetsteorin för makroskopiska objekt. I dag finns det dock ingen accepterad teori för kvantgravitation – även om existensen av gravitoner förutsägs i vissa spekulativa teorier, såsom strängteorier.
/Olga Botner, professor i experimentell elementarpartikelfysik, Uppsala universitet
Fråga en forskare
Har du en fråga till en forskare? Mejla fraga@fof.se
