Cómo sospechar que la antimateria se atrae gravitacionalmente

En la mejor teoría de la gravedad que tenemos, la relatividad general, el campo gravitacional está determinado por el tensor tensión-energía-momento de la materia. Este tensor no cambia el signo de la antimateria. Por ejemplo, un fluido perfecto antimateria todavía tiene densidad de energía positiva y presión positiva.

También en la misma teoría, la trayectoria de una partícula en un campo gravitacional depende solo de su posición y velocidad iniciales; otras propiedades, en particular si es o no materia o antimateria, no juegan un papel.

Además, conocemos al menos una partícula, el fotón, que es su propia antipartícula; Sin embargo, los fotones se ven afectados por la gravedad (por ejemplo, la curvatura de la luz por el Sol).

Estos hechos sugieren fuertemente que la antimateria no responde a la gravedad de manera diferente a la materia normal.

Aún así, quizás nuestras teorías estén equivocadas. En ese caso, es importante distinguir entre la masa gravitacional activa (cuando algo es la fuente de gravedad) frente a la masa gravitacional pasiva (que determina el peso de un objeto en un campo gravitacional).

A la luz de nuestras observaciones, en particular las observaciones de fotones sin masa que son sus propias antipartículas, parece casi seguro que la masa gravitacional pasiva de la antimateria es la misma que la de la materia normal.

Pero, ¿podría la antimateria ser la fuente de la gravedad repulsiva? Considero que es poco probable, pero tal vez no se pueda descartar con certeza. Esto crea algunos escenarios interesantes. En este caso, la antimateria rechazaría tanto la materia como la antimateria, mientras que la materia atraería a ambas. Esto ciertamente podría abrir la puerta a algunas aplicaciones fascinantes, “máquinas de gravedad” si lo desea.

Desafortunadamente, requeriría un vuelco bastante dramático de la teoría de la gravedad de Einstein, y simplemente no lo veo en el horizonte. De hecho, estoy bastante seguro de que no es posible introducir un vuelco tan dramático pero al mismo tiempo mantener la teoría consistente con todos los datos de observación. Una de las lecciones que aprendí sobre la teoría de hace 100 años de Einstein es que es muy “estricta”: cambias una pequeña cosa en la teoría aquí o allá y conduce a la ruina completa en otro lugar. Es extremadamente difícil introducir incluso modificaciones marginales de la teoría (una buena lección, para los de mentalidad técnica, es leer sobre la teoría de Brans-Dicke y la razón por la que falla) y una modificación que cambia el comportamiento de la antimateria bajo la gravedad es bastante uno dramático

¿Qué más haría? La antimateria tiene masa; responde a las fuerzas de aceleración exactamente como lo hace la masa “normal”, por lo que la única forma en que podría tener un efecto gravitacional diferente es si Eotvos estaba equivocado y la masa gravitacional no es lo mismo que la masa inercial, lo que causaría estragos en una gran cantidad de física .

Se cree que la antimateria ejerce la gravedad de la misma manera que todo lo demás. Eso es lo que dicen las predicciones, y nuestros mejores experimentos hasta ahora están de acuerdo.

No debería ser un resultado sorprendente. Después de todo, la única diferencia entre electrones y positrones es el signo de la carga. La interacción electromagnética se voltea, pero el electromagnetismo está totalmente separado de la gravedad de todos modos, entonces, ¿por qué también se debe voltear la gravedad? ¡Pues no debería! ¡Suena razonable para mí!

Por mucho que me encantaría la antimateria para jugar rápido y perder con las reglas de la gravedad, estoy satisfecho con la respuesta anterior. ¡Cualquier cosa que arruine nuestros intentos de explicar la bariogénesis aún más!

¿Cómo sospechas que la antimateria se atrae gravitacionalmente?

De acuerdo con mi trabajo y concepto de materia y antimateria, encuentro que existe un requisito de todo el universo de que la densidad de masa está estrictamente limitada por la magnitud de los parámetros existentes en cualquier volumen de espacio dado en un minuto. A medida que la materia se vuelve más prolífica en el universo, la magnitud de los parámetros a los que se hace referencia en los volúmenes dados en minutos se reduciría gradualmente y daría como resultado una densidad de masa reducida. Por lo tanto, cuando la materia cargada positivamente (positrón) se atrae cerca o hace contacto con un electrón de materia cargada negativamente pero idéntico. Hay una pérdida de masa explosiva que vuelve al calor irradiado y al aumento temporal del campo magnético en ese volumen de espacio. El residuo de Protón y una masa similar, pero el contacto de toma de partículas con carga negativa, y debido al contacto explosivo, daría como resultado la supervivencia de alguna masa.

Solo existe materia positiva, negativa o neutra y el concepto de antimateria surge debido a una exactitud existente en todo el Universo.