Graviton
Gauge bozonlarının, fotonun, W ve Z zayıf bozonlarının ve gluonların değişimine dayananan elektromanyetik, zayıf ve güçlü kuvvetlerde olduğu gibi, varsayımsal kuvvet parçacığı gravitonun da yerçekiminin aracısı olması beklenebilir.
Ekstra boyutlara bağlı Standart Modelin ötesinde bazı parçacık senaryoları, graviton uyarmalarının olduğunu öngörür. Böyle ağır rezonansların LHC de üretilmesi ve ışıma ürünlerinin değişmez kütlelerinde ortaya çıkmasının beklenmesi mi mümkün olmalı mıdır. Gravitonun enerji ve momentumla birleşmesini varsayarsak, bu gravitonun,foton ve gluonun kütlesiz olmasına rağmen, foton çifti ve gluon çifti içeren lepton, kuark ve bozon çiftlerine ışıma yapması beklenir.
Z bosonun ölçümünde, Higgs'in keşfinde ve varsayımsal Z gauge bozonunun araştırmasında kullanılmış olan di-leptons, di-foton ve 4-leptons final durumlarına sahip graviton ışımaları, Z-Path için özel bir ilgi alanıdır.
Çok farklı kütlelere sahip olmalarına, di-leptonlara ışımalarına ve di-fotonlara ışıyamamalarına rağmen Z ve Z' bozonlarının benzer olduğunu hatırlayabiliriz. Higgs bozonu ağır lepton çiftine, di-electronlara ve ağır baskılanmış di-muonlara ışımasının gözlemlenmesine rağmen, Higgs bosonu di -foton ve ZZ(4-lepton)a ışıma yapar çünkü bu leptonlar çok küçük kütlelere sahiptir ve Higgs bozonu yerçekimine karşı olarak kütle ile çiftlenir.
Durun, gittikçe karmaşık hale gelmeye başlıyor. Değişmez kütle ya bilinen parçacıkları tespit ettiğimi yada yeni parçacıklar keşfettiğimi söylüyor, peki yeni parçacık keşfettiğimi nasıl bileceğim?
Burası tam da bu elektriksel yüke, kütleye ek olarak ve de hakiki parçacık özelliklerinden olan, belkide duymuş olduğun, spin özelliğine güvenmemiz gereken yerdir.
Foton, Z ve Z prime lar spin-1, Higgs spin-0 ve graviton spin-2 parçacıklarıdır. Neden gravitonun spin 2 ye sahip olduğundan ve fotonun spin 1 e sahip olduğundan endişe duyuyorsan, 2 kuvvet arasındaki farkı düşün. Yerçekimi, elektromanyetik kuvvetin tersine sadece çekime dayalıdır.
Spin teorisi kuantum mekaniği tarafından yönetilmektedir. Parçacık ışımaları elektriksel yük, enerji ve momentum gibi kesin korunma yasalarını onaylar. Açısal hız ve spin korunmaları izin verilmiş parçacık ışımalarında bazı kısıtlamaları yürürlüğe koyar. Higgs bozonu 2 tane spin-1 veya 2 tane spin-1/2 parçacıklarına ışıma yapabilir. Z ve Z prime sadece 2 tane spin-1/2 parçacığına ışıma yapabilir, spin-1 parçacıklarına değil. Graviton ise 2 tane spin-1/2 veya 2 tane spin-1 parçacıklarına ışıma yapabilir.