Si los gravitones tuvieran una masa, entonces a grandes distancias la fuerza de gravedad no estaría siguiendo el comportamiento newtoniano [matemático] 1 / r ^ 2 [/ matemático] que es una consecuencia de la energía potencial gravitacional que tiene la forma de [matemático] 1 / r [/ matemáticas]. Con un gravitón masivo, el potencial sería un potencial Yukawa de la forma [math] e ^ {- kmr} / r [/ math] donde [math] m [/ math] es la masa del graviton. Por lo tanto, las observaciones astronómicas a valores grandes de [math] r [/ math] pueden establecer límites en la masa del gravitón. En particular, el Grupo de Datos de Partículas dice que el límite actual de la masa del gravitón es que la masa del gravitón debe ser:
[matemáticas] m_ {gravitón} <7 \ veces 10 ^ {- 32} eV [/ matemáticas]
Este número particular se deriva de mediciones astronómicas de lentes gravitacionales débiles (ver la página de Graviton en web.cern.ch).
De hecho, el límite de la masa del gravitón es mucho más estricto que el límite de la masa del fotón. En particular, el límite actual aceptado por el Grupo de datos de partículas para la masa de fotones es:
[matemáticas] m _ {\ gamma} <1 \ por 10 ^ {- 18} eV [/ matemáticas]
Entonces, el límite de masa de gravitón es 14 órdenes de magnitud menor que el límite de masa de fotón (vea la página de fotones en lbl.gov). El límite de gravitón es más estricto ya que la gravedad siempre es atractiva y no puede ser apartada por cargas adicionales de la misma manera que un campo eléctrico puede ser apantallado. Otra ventaja para el límite de masa de gravitón es que los astrónomos pueden medir los efectos gravitacionales sobre la distancia astronómica y no se limitan a experimentos de laboratorio o mediciones del sistema solar, que es la forma en que se limita la masa de fotones.
¡Entonces los físicos dirían que estamos más seguros de que el gravitón no tiene masa que estamos seguros de que el fotón no tiene masa! De hecho, ambos probablemente no tengan masa …
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