重力子は存在しますか。

重力子は、未発見とのことですが、もしも、なかったら困りますよね。重力を媒介する粒子がなくても重力が起こるなんて、物理学としてあり得ないですよね。

というか、ないことを証明することは、困難なので、発見されようが、されまいが、重力子は存在するということですか。

発見につとめることだけでなく、逆に、ないことを証明することはできますか。

悪魔の証明っぽいですが・・・。
でも、こうなれば、重力子は存在しないという立証方法は、ありますか。
(技術は度外視しても結構です)

重力子は、あった方がいいとは思いますが、昔のエーテルみたいに、実際には、ない可能性もあるのでしょうか。

質問者からの補足コメント

• ありがとうございます。
  
  
  ＞それが実験や観測によって否定されれば、重力子仮説を否定することは可能です。
  
  ご存知だったら、その仮説と、否定するための(肯定に失敗するための)方法を教えてください。
  サルでも分かるように教えていただけると幸いです。

    補足日時：2023/05/19 20:21

No.5 回答者： tsumina 回答日時： 2023/05/19 13:58

>重力子は、未発見とのことですが、もしも、なかったら困りますよね。

重力を媒介する粒子がなくても重力が起こるなんて、物理学としてあり得ないですよね。

物理学では、遠隔作用は古典的考えでありえない。相互作用には必ずなにかの仕組みがあり、近接作用になっていると考えるのが一般的です。なので、何かしかけが存在するでしょうが、それが今予想されている重力子かどうかは、だれにもわかりません。

＞というか、ないことを証明することは、困難なので、発見されようが、されまいが、重力子は存在するということですか。

そんな話はありません。近接作用だとすれば、その背後に仕組みがあるはずってだけで、重力子はあくまでその候補です。しかし量子もつれによる、信号の瞬時転送のように、事実ではあるがなぜだからわからないこともあり、近接作用だと過程してもわからないことはまだ多くあります。

＞発見につとめることだけでなく、逆に、ないことを証明することはできますか。悪魔の証明っぽいですが・・・。でも、こうなれば、重力子は存在しないという立証方法は、ありますか。(技術は度外視しても結構です)

あらゆる可能性がない・・・ことを証明するのは、仕組みの完全解明以上に難しいので論理的に不可能です。しかし、重力子の理論的仮説が詳細化され、それを検証するための実験や観測装置ができて、この理論における素粒子が存在するとしたら、こうなるはずだということが予想され、それが実験や観測によって否定されれば、重力子仮説を否定することは可能です。歴史的に、そういう例はいくらでもあります。

＞重力子は、あった方がいいとは思いますが、昔のエーテルみたいに、実際には、ない可能性もあるのでしょうか。

はい。ない可能性ももちろんあります。エーテルだって、マイケルソンモーリーの実験だけで、存在を否定することは出来ましたね。それと同じことです。

しかし、つねに実験の精度への疑いとの戦いになります。エーテルの否定は、相対性理論や電磁気学の発展とともに、他の代替理論が生まれ、現象を説明できるようになり、いまやだれも存在を信じなくなった・・・・それと同じですね。

他の回答にもありますが、重力は、他の３つのちから（電磁気力、強い力、弱い力）に比べて極めて弱いのです。どれくらい弱いかと言えば、たかが手に持てる棒磁石が、地球という膨大な質量によって生じる重力に打ち勝って、机の上のクリップを持ち上げる・・・つまり桁違いと言うことです。

なので、観測は、大きな星のような巨大質量を使ってしか出来ません。理論的にも、なぜ重力だけが段違いに弱いのか？を考えています。ななら、統一理論を考えるにも、同じ仕組みの力が分離したにしては、強さが違いすぎるからです。つまり、なにか抜本的な仕組みを見つけないと、統一理論の実現は難しいのでしょうね。

No.4 回答者： chiha2525 回答日時： 2023/05/18 19:02

重力子では事情の地平を超えられないのだｗ

でも今の物理学は無から粒子を作り出せるので、そのうち重力子も見つかるでしょうｗ

No.3 回答者： MEE-chan_HA-chan 回答日時： 2023/05/18 15:14

エントロピック重力理論でしたっけ？

重力というものは、そもそもが物質間の
量子を媒介した相互作用によるものではなく、
エントロピーの増大させようとする、
熱力学的な傾向で説明は可能だ。
とする学説がありましたよね。

つまり、物質間の散らばり方（エントロピー）に
元々移動方向があり、これによって、
物質そのものが移動する方向に、
熱力学によるある種の傾向があるのであれば、
重力子という素粒子の存在を必要としなくとも、
重力のように物質がある一方方向に
動こうとする力の証明はできる。

…というような説だったような…。

ただしこの場合は、
熱力学が成立する物質間でなければ、
重力は作用し得ないなど、
問題点もあるのだと思いますけどね。

こうして重力子なんて存在しない
という立場から証明してみるのも、
興味深くて面白いですね。

No.2 回答者： fadklsj 回答日時： 2023/05/18 15:09

重力子がまだ観測されていない理由の一つは、重力が他の基本的な力（電磁気力、強い力、弱い力）に比べて非常に弱いからです。

このため、直接的な検出は極めて困難とされています。

物理学者は、新たな粒子が存在するかどうかを確認するために、その粒子が予測される特定の効果を検出することで証明します。しかし、何も存在しないことを証明することは一般に非常に難しく、しばしば「証明の負担」は存在を主張する側にあります。そのため、重力子が存在しないことを証明するためには、重力子の存在が予測する特定の現象が絶対に観測されないことを示す必要があります。

さて、もし重力子が存在しないとしたら、それは重力を理解するための現在のフレームワークを大きく揺るがすことになります。量子力学は粒子交換を介した力の概念に大きく依存しています。しかし、これは「重力子が存在しない」という主張が間違っているという証明ではありません。むしろ、それは我々の理論が正しくない、あるいは完全ではない可能性を示しているのかもしれません。

現在のところ、重力子が存在しないという証拠はなく、またそのような証拠を得るのは極めて難しいでしょう。逆に、重力子が存在するという証拠を見つけることは、物理学の次なる大きな進歩をもたらす可能性があります。

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2023/05/18 14:53

重力子と光子は、共に質量はゼロである、と定義されています。

存在というのが、物質として確認できる、という事であれば、
質量ゼロの物質はあり得ないので、
存在しない、仮想的なもの、を明言していることになります。