¿Cuál es la relación entre gravedad y masa?

La gravedad es una fuente común de interacción entre todo en la naturaleza, incluso en el espacio que se formula como espacio-tiempo. Si queremos describir la gravedad que interactúa con el espacio-tiempo a nivel cuántico, debemos usar el concepto cuántico de la gravedad que se llama gravitón.

Nuestra creencia sobre la existencia o no existencia de gravitones no importa. Es importante que podamos describir la interacción gravitacional entre las partículas y la distribución de energía en el espacio-tiempo utilizando el concepto de gravitón. Si podemos hacer esta descripción, entonces los gravitones existen y funcionan bien.

Campo gravitacional

En mecánica clásica, el campo gravitacional g alrededor de una masa de punto M es un campo vectorial que consiste en cada punto (con la distancia r de la masa de punto M) de un vector que apunta directamente hacia la partícula que viene dada por:

Con respecto al concepto de partículas de intercambio en la teoría del campo cuántico y la existencia de gravitón, cuando una partícula / objeto está cayendo en el campo gravitacional, pasa de una capa baja a una densidad de gravitones más alta. Por lo tanto, debemos investigar el impacto de cambiar la densidad de los gravitones en los gravitones de intercambio entre las partículas que en adelante se harán.

En la actualidad, el mayor problema en la física teórica es combinar la relatividad general con la mecánica cuántica. Los físicos están tratando de resolver este problema en el contexto del modelo estándar de partículas.

En el modelo estándar, las partículas de materia transfieren cantidades discretas de energía mediante el intercambio de bosones entre sí. Este enfoque funciona bien en la electrodinámica cuántica al definir las cantidades discretas de energía mediante el intercambio de fotones virtuales entre partículas cargadas como el electrón y el positrón. Por esta razón, una fuerza fundamental es solo la energía de unión entre fermiones como los quarks. Esta energía de enlace es energía electromagnética que se llama fotón. En mecánica cuántica, pequeños paquetes de energía electromagnética llamados fotones y el portador de fuerza para la fuerza electromagnética (incluso cuando está estática a través de fotones virtuales).

Intercambiar gravitón entre partículas

A pesar de publicar muchos artículos sobre gravitón, no se ha realizado ningún trabajo considerable sobre el mecanismo de intercambio de gravitón entre cuerpos / partículas. La razón es que la antigua definición de gravitón (en la física moderna) no puede describir este mecanismo y tampoco es posible obtener la teoría de la gravedad cuántica.

Con respecto a la creación de fotones virtuales, cada partícula cargada produce cargas de color positivas y negativas.

Por lo tanto, una gran cantidad de cargas de color negativas se están moviendo hacia afuera en el área (3) alrededor de las partículas cargadas negativas. Y una gran cantidad de cargas de color positivas se mueven hacia afuera en el área (3) alrededor de las partículas cargadas positivas (ver figura).

Según la figura anterior, una gran cantidad de cargas de color positivas se mueven desde la partícula cargada positiva hacia las partículas cargadas negativas, y las cargas de color negativas se mueven desde la partícula cargada negativa hacia la partícula cargada positiva y se combinan entre sí (en el área 3 ) y producen las energías sub cuánticas, luego se produce energía de gravedad y estas dos partículas se aceleran una hacia la otra.

Aunque el mecanismo de generación de energía gravitacional de dos partículas cargadas de signo idénticas es similar con dos partículas cargadas de signo diferentes, pero el método de generación y energías sub cuánticas es diferente. Para explicar el proceso de generación de energía gravitacional entre dos partículas cargadas de signo idénticas, es necesario explicar el proceso de la energía electromagnética generada por la interacción de su repulsión eléctrica.

Leer más: La respuesta de Hossein Javadi a ¿Cómo interactúa la gravedad con el espacio-tiempo a nivel cuántico?

La respuesta de Hossein Javadi a ¿Existen realmente los gravitones? Si es así, ¿cómo afectan la tela del espacio-tiempo sin ningún problema?

La Ley de la gravedad de Newton dice que

[matemáticas] F = \ dfrac {GMm} {r ^ 2} [/ matemáticas],

donde [matemática] M [/ matemática] y [matemática] m [/ matemática] son ​​las masas de los dos objetos, [matemática] F [/ matemática] es la fuerza entre ellos, [matemática] G [/ matemática] es la de Newton constante, y [math] r [/ math] es la distancia entre ellos. Su ecuación relaciona la fuerza de la gravedad con la masa de los dos objetos gravitacionales.

La gravedad de Einstein (relatividad general) es una corrección de la gravedad newtoniana. La ecuación para esto es

[matemáticas] G_ {μν} = 8πGT_ {μν} [/ matemáticas].

[matemática] G_ {μν} [/ matemática] es la curvatura del espacio-tiempo que es lo que es la gravedad y [matemática] T_ {μν} [/ matemática] se llama tensor de tensión-energía-momento y contiene toda la información de cómo mucha masa (y energía, ímpetu y estrés pero principalmente masa) tiene el objeto gravitante. Dado que la parte dominante de [math] T_ {μν} [/ math] es masa, ignorar las partes no masivas de [math] T_ {μν} [/ math] permitirá que salga la ecuación de Newton (más o menos).

La masa causa gravedad. No es la única causa de gravedad (aunque es, con mucho, la más común); Otras causas incluyen el impulso y el estrés, aunque sus efectos tienden a ser menores en comparación con la masa.

También es importante tener en cuenta que no es necesario que la gravedad afecte a la masa, solo se debe generar. Una bola de boliche y una pluma caen al mismo ritmo (salvo la resistencia del aire), y puede extrapolar ese hecho tan alto o bajo en términos de masa como desee; así que incluso las partículas sin masa (como la luz) se ven afectadas por la gravedad.

De la Teoría general de la relatividad de Einstein, “la masa le dice al espacio cómo curvarse y el espacio le dice a la masa cómo moverse”. La existencia de masa (o envidia de otra forma de energía) hace que el espacio a su alrededor se curve de tal manera que cualquier otra masa que viaje a través de ese espacio curvo viaje en una trayectoria curva: es decir, se ve afectada por la gravedad, porque la gravedad ES un espacio curvo .

Dado que la gravedad se modela más estrechamente como la forma de la masa “cercana” del espacio-tiempo, entonces la gravedad es probablemente la superposición de las contribuciones locales al espacio-tiempo (curvatura local) a las contribuciones de toda la materia y la energía en todas partes (espacio-tiempo globalmente plano).

  1. La masa es una cantidad utilizada para cuantificar la cantidad de materia.
  2. La gravedad es una consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo que hace que la materia sienta una fuerza.

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