Qu’est-ce que le graviton?

Si la théorie de la gravité fondamentalement de nature quantique, alors le graviton est la particule dont l’échange entre deux masses est responsable de la force de gravitation.

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Pour comprendre cela, il faut se rappeler la traditionnelle association champ / particule que l’on rencontre en physique quantique: un photon est en même temps une particule et un champ électromagnétique (en fait un champ électromagnétique est généralement constitué d’une superposition de nombreux photons). Le Higgs est une particule qui a été détectée au CERN, mais également un champ qui est présent partout dans l’Univers et donne une masse aux autres particules.
De la même façon, si la théorie de la gravité est une théorie quantique, le graviton est une particule mais également un champ de gravitation. Du côté champ, il peut être considéré comme un champ de déformation de l’espace-temps. Du côté particule, c’est une particule dont l’échange produit la force gravitationnelle.
Mais la théorie de la relativité générale proposée par Einstein n’est pas une théorie quantique. Donc, le graviton, au sens strict, ne fait pas partie de cette théorie. La plupart des théoriciens croient qu’il y aura un jour une généralisation quantique de la relativité générale. Dans ce contexte, il y aura un graviton, et, même si nous ne connaissons pas encore cette théorie, parce que nous connaissons bien la force de gravitation, nous pouvons en déduire un certain nombre de propriétés du graviton: par exemple, il a une masse nulle et se déplace à la vitesse de la lumière.
S’il est avéré que la gravité n’est pas une théorie quantique (une possibilité non favorisée aujourd’hui, car elle laisse de nombreuses questions sans réponse), alors seule l’interprétation de champ est valide, et pas l’interprétation de particule, et il n’y a pas graviton.

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