Приведет ли открытие гравитационных волн к открытию гравитона

ОТВЕТ

Нам не стоит ожидать этого, по крайней мере, в ближайшем будущем. Гравитационные волны являются классическим эффектом - то есть, они представляют собой некоторое специальное решение Общей теории относительности, которая является классической теорией; в некотором приближении уравнения этой теории выглядят как волновые уравнения, поэтому их решения называют гравитационными волнами. 

Гравитон, с другой стороны, является объектом из квантового мира - его поведение должно быть описано некоторой гипотетической теорией квантовой гравитации, которая нам пока неизвестна. Само открытие классического явления, такого как гравитационные волны, не связано напрямую с существованием (не говоря уже об открытии) возможных квантовых эффектов.

В качестве определенной аналогии можно привести электродинамику. Его классическое воплощение, уравнения Максвелла, описывают поведение электромагнитных полей. В определенных ситуациях эти уравнения также принимают форму волновых уравнений, и тогда их решения называются электромагнитными волнами, частными случаями которых являются видимый свет, радиоволны, рентгеновские лучи и т.д. 

Хотя видимый свет был с нами "с незапамятных времен", теория Максвелла была сформулирована в конце XIX века, и именно в это время люди научились манипулировать различными типами электромагнитных волн - например, радио было изобретено около 1900 года. 

Однако манипуляции с электромагнитными волнами не были напрямую связаны с открытием кванта электромагнитного излучения, то есть фотона: существование фотона было постулировано Эйнштейном только в 1905 году, а экспериментальное подтверждение его существования в эксперименте Комптона произошло только в 1922 году (в свою очередь, полное понимание квантовой версии электромагнитных взаимодействий было достигнуто благодаря формулировке так называемой квантовой электродинамики в 1930-х и 1940-х годах). 

Как видите, путь от понимания классических волновых решений уравнений Максвелла (и манипулирования ими) до открытия кванта электромагнитного излучения был довольно долгим - и на данный момент ничто не позволяет предположить, что в случае гравитационных взаимодействий он может быть короче (и, конечно, мы надеемся, что он окажется конечным...).

Комментарии