Graviton
Lze předpokládat, že (zatím hypotetická) částice-nosič síly graviton G zprostředkovává gravitaci podobným způsobem, jako jsou elektromagnetická, slabá a silná síla způsobeny výměnou kalibračních bosonů: fotonů, bosonů W a Z či gluonů.
Některé nové teoretické představy za hranicemi standardního modelu, založené na dalších prostorových dimenzích, předpovídají existenci gravitonových excitací. Pokud takové excitace existují, mohly by být vytvářeny na LHC jako těžké resonance a projevit se v rozdělění invariantní hmotnosti svých rozpadových produktů. Vzhledem k tomu, že interakce gravitonu je úměrná energii-hybnosti (nikoli hmotnosti, jak hlásá Newtonova teorie!), může se rozpadat na páry leptonů, kvarků a bosonů včetně fotonových a gluonových párů, i když fotony a gluony mají nulovou hmotnost.
Pro naši Variantu Z mají význam především rozpady gravitonu na páry leptonů, fotonů nebo čtveřice leptonů (ZZ) v koncovém stavu, jež se využívaly i pro měření bosonu Z, při objevování Higgsova bosonu nebo pátrání po hypotetickém kalibračním bosonu Z'.
Připomeňme, že identifikace bosonů Z a Z' jse podobná, i když částice mají velmi rozdílnou hmotnost. Oba typy bosonů se rozpadají na páry leptonů, žádný se nemůže rozpadat na dvojici fotonů. Higgsův boson se rozpadá na fotonový pár a na ZZ; lze pozorovat i rozpady na páry těžkých leptonů (tau), rozpady na dvojici elektronů nebo mionů jsou však výrazně potlačeny, protože vazba Higgsova bosonu je úměrná hmotnosti (na rozdíl od gravitonu).
Počkat, to není jasné. Z invariantní hmotnosti poznáme, že jsme identifikovali známou částici nebo objevili novou, ale jak zjistíme, co přesně jsme objevili?
V tomto okamžiku musíme začít brát v úvahu vedle elektrického náboje a hmotnosti i fundamentální vnitřní vlastnost částic, o níž už možná něco víte a s výhodou jste ji využívali - spin.
Foton a bosony Z a Z' mají spin 1, Higgsův boson má spin 0 a graviton spin 2. Pokud vám vrtá hlavou, proč má graviton spin 2 a foton spin 1, uvědomte si rozdíl mezi oběma silami. Gravitace je na rozdíl od elektromagnetismu pouze přitažlivá
Teorie spinu (stejně jako další vlastnosti, s nimiž jsme zatím nesetkali) se řídí zákonitostmi kvantové mechaniky. Rozpady částic splňují určité zákony zachování, jako jsou zachování elektrického náboje, energie a hybnosti. K tomu platí i zákon zachování momentu hybnosti a spinu, z čehož vyplývají různá omezení na možné způsoby rozpadu částic. Higgsův boson se může rozpadat na 2 částice se spinem 1 nebo 2 částice se spinem 1/2 (rozpad Higgse na elektronový nebo mionový pár nepozorujeme jen proto, že hmotnosti těchto leptonů jsou malé). Bosony Z a Z' se mohou rozpadat na pár částic se spinem 1/2, avšak nikoli na dvojici se spinem 1. Graviton se může rozpadat jak na 2 částice se spinem 1/2, tak na 2 částice se spinem 1.