Гравитоны: двойной поворот в искривлённом мире ⚡ экспресс
В рамках квантовой теории поля для линеаризованной гравитации построена функция Вигнера для право- и левоспиральных гравитонов. Применяя преобразование Вигнера к поправкам второго порядка в тензоре энергии-импульса, полученном из действия Эйнштейна–Гильберта, показано возникновение спин-холловского эффекта гравитонов в искривлённом пространстве-времени. Эффект обусловлен кривизной Берри, которая имеет противоположные знаки для разных спиральностей, и приводит к зависящему от спиральности расщеплению холловского тока энергии. Величина расщепления оказалась ровно вдвое больше, чем аналогичный ток для фотонов.
Гравитация — это искривление пространства-времени, а не просто притяжение, как ещё показал Эйнштейн. На таком изогнутом «танцполе» даже гипотетические переносчики гравитации — гравитоны — движутся причудливо. Как танцоры, кружащиеся вправо и влево, из-за кривизны пола они смещаются в противоположные стороны. Это геометрический сдвиг, в основе которого
Для света (фотонов) такой спиновый разлёт уже известен. Но у гравитонов вращение двойное (спин 2), и эффект оказывается вдвое заметнее. В сильном поле чёрной дыры правые и левые гравитоны разбегутся далеко. Поймав это разделение, можно впервые засечь отдельные кванты гравитации. Кстати, саму кривизну Берри Майкл Берри обнаружил в молекулярных системах — тот поворот, что теперь указывает на квантовую природу гравитации.
🎯 Гравитоны вдвое «вертлявее» фотонов: их внутреннее вращение (спин 2) против спина 1 у света, и потому геометрический сдвиг для них вдвое сильнее.