重力子には時空の曲がり具合を伝える特性「スピン2」がある
私たちの宇宙には4つの基本的な力が存在することが知られています。
これら4つの力にはそれぞれ伝達を担う素粒子が存在しており、たとえば光子は電磁気力を運ぶ役割をしています。
また光子を誰でも見ることができるのは、私たちの目が「光子検知装置」としての役割に特化しているからです。
これまで長年にわたる素粒子物理学の研究により、数々の素粒子の存在が確認されています。
（※観測の方法は粒子加速器によって空間（場）に強い力を与えるというものです。高エネルギーの物質が場と相互作用すると、場に刺激が加わり、素粒子が飛び出てきます）
ただ重力子の検出だけは上手くいきません。
最近の研究により遠方のブラックホールなどが発する重力波の観測には成功しました。
しかし重力は4つの力の中でも極めて弱く、単一の重力子を検出するのは事実上不可能であることが証明されているからです。
（※この事実は冷蔵庫にくっつけた磁石が地面に落ちないことからも実感できます。地球が生み出す重力より、小さな磁石の電磁力の方が遥かに強いのです）
他にも重力子の仲間外れ要素として、他の力を伝える粒子にはない、特殊な性質があることが知られています。
他の力を伝える粒子は「スピン数1」なのに対し、重力子だけは「スピン数2」となっているからです。
スピン数とは粒子の量子力学的な性質をあらわす区分けであり、スピン数1の粒子は強い力・電磁気力・弱い力の伝達を担います。
一方で重力子だけはスピン数2というユニークな性質を持っており、スピン数2を持つ粒子には時空の曲がり具合、つまり重力波を伝える能力があると考えられています。
リンゴが地面に落ちるのも、地球が太陽の周りを回っているのも、重力子が持つスピン数2という特殊な性質のお陰と言えるでしょう。
スピン数2の粒子は時空自体に影響を及ぼす唯一の粒子とされ、重力を量子力学的に理解するのに不可欠な要素と考えられていました。
ただそんな興味深いスピン数2の粒子も、直接的に観測できなければその性質を理解することはできません。
そこでコロンビア大学のアロン・ピンツク氏は半生を費やして、重力子の代替となる、スピン数2を持つ粒子の探索を行ってきました。
