Si, según la relatividad, la gravedad no es realmente una fuerza y ​​es solo una consecuencia del espacio-tiempo, entonces, ¿cómo esperan los físicos unificarla con la teoría cuántica al tratarla como una cuarta fuerza?

R .: Como una “4ta fuerza [fundamental]”, la gravedad se puede describir, dentro del marco de las teorías clásicas de campo, como una interacción de indicador y, por lo tanto, es conceptualmente similar a la interacción electromagnética, débil y fuerte. Como los tres últimos están muy bien descritos en el marco de la teoría cuántica de campos, debería ser posible hacer lo mismo con la gravedad. Vea también mi respuesta a “Tres de las cuatro fuerzas fundamentales tienen portadores de fuerza (que conocemos): fotones, gluones y bosones de calibre W y Z. ¿Cuál es la probabilidad de que la gravedad también tenga un portador de fuerza, el gravitón?

En cuanto a la premisa de la pregunta, que “según la relatividad, la gravedad no es realmente una fuerza y ​​es solo una consecuencia del espacio-tiempo”, es decir (¡literalmente!) Semántica: vea mi respuesta a “¿Cómo funciona la partícula? ¿Descripción de la gravedad, con gravitones, malla con la descripción geométrica de la gravedad, con masa, distorsionando el espacio-tiempo?

Primero, entendamos que el campo gravitacional debido a la masa no tiene dudas clásicas. Al igual que el campo eléctrico o en general el campo electromagnético, su efecto de fuerza está mediado entre masas por el gravitón como un bosón, pero es demasiado débil, es aproximadamente 10 ^ -38 de la fuerza EM, por lo que es una fuerza, Pero según la teoría general de la relatividad, en la gran escala universal, la fuerza de gravedad toma otro estado físico, es una curvatura espacio-temporal debido a la deformación de masa de energía en el tejido del espacio-tiempo, como lo muestra la ecuación de campo de Einstein. Entonces, la gravedad es una curvatura del espacio-tiempo a través del movimiento de los objetos celestes. Este es el concepto general de la gravedad. La gravedad clásica de Newton es un límite para QR cuando el tensor de energía-momento Tuv—> densidad de masa. Se espera que se unió con otras fuerzas en la era muy temprana después del Big Bang. Así que hoy hay un muy buen trabajo para descubrir cómo se une con las otras tres fuerzas naturales.

La pregunta plantea una pregunta hipotética (es una pregunta “si”) donde la Relatividad General es básicamente cierta. Y pregunta cómo se podrían unificar las fuerzas de manera consistente.

Una respuesta es que no pueden … esto significaría que la Relatividad general no es cierta, o que no existe un principio unificador para las fuerzas fundamentales. Podríamos estar equivocados. No lo sabemos Pero tenemos nuestras mejores mentes trabajando en ello.

Retrocedamos un poco.

Gravedad es el nombre que le damos al fenómeno de que los objetos aceleran uno hacia el otro cuando se dejan solos.

Esto se entendía en los modelos newtonianos como un tipo de fuerza que actuaba a distancia. En la relatividad general se entiende como un comportamiento emergente de la curvatura del espacio-tiempo asociado con las distribuciones de energía. El eje central era incluir el tiempo como una dimensión del espacio y luego resolver las reglas de geometría resultantes que explicaban la física conocida. Esto resultó ser bueno para mucha física desconocida, incluida la gravedad donde fallaron las comprensiones newtonianas.

¿Ha tenido tanto éxito que quizás el mismo truco funcionará para las otras fuerzas también?

Para ajustar las otras fuerzas en este marco, necesita extender el espacio-tiempo para incluir más dimensiones espaciales. La geometría de este espacio-tiempo multidimensional es lo que da origen a las fuerzas fundamentales.

Esta es la base de la teoría de cuerdas.

Espera ahí.

Según la Relatividad General, las “fuerzas” resultantes de la gravedad realmente no existen, y en realidad son solo una “curva del espacio-tiempo”.

A partir de eso, dado que definimos la “fuerza” electromagnética para afectar las “cosas reales” en el espacio-tiempo con una ley del cuadrado inverso, tiene sentido decir que un protón, que tiene carga y masa, es una curvatura del espacio. tiempo de dos maneras diferentes.

Lo que te confunde es que la “superficie” puede ser diferente, dependiendo de si se trata de una “masa” que se sienta en el centro del MODELO TRIDIMENSIONAL del universo de cuatro dimensiones, o una carga.

Así que deja de pensar en la “fuerza” como algo más que las matemáticas.

  • El ingeniero aeroespacial que respondió a la pregunta, ya que su única conexión con la “relatividad” será la corrección “temporal” de los relojes a bordo de la nave espacial, dirá que “las fuerzas trabajan para él”.
  • Lo que, por supuesto, todavía hacen.
  • El astrofísico que observa el universo pensará en términos de protones y electrones, y usará el MODELO TRIDIMENSIONAL del universo de cuatro dimensiones, cuando PIENSE en ello.
  • Lo que te confunde es este modelo, como se muestra a continuación de un agujero negro en un “universo de láminas de goma”.

Lo que podría facilitarle la comprensión de este MODELO es que también podría ser el modelo del “campo de gravedad” de un protón.

Cuando el electrón está dentro del “equivalente” de donde estaría el “agujero negro”, que es donde el protón “existe”

ya estoy tratando de no confundirte, porque un regimiento de profesores de física en Quora estará muy descontento conmigo por confundirte aún más

sería un neutrón, siempre que podamos encontrar una buena “antipartícula neutral” que explique la energía.

Desintegración libre de neutrones – Wikipedia

Y lo que es aún mejor de este MODELO es que incluso “modela” hasta cierto punto la idea de SPIN.

Crisis de protones – Wikipedia

En otras palabras, el protón tiene un “momento angular” porque se acelera constantemente, ¡ por el electrón que el protón acelera constantemente!

Entonces podría MODELAR el electrón “libre” como “algo muy pequeño que gira en una dirección”, el protón “libre” en el centro como todo el “plano de referencia” que gira en la dirección opuesta

y el antineutrino, una cosa aún más pequeña y más “imaginaria” que “aparece en el vecindario en el último momento” como algo con “media vuelta”

lo que no tiene ningún sentido en absoluto, en una definición de “mundo real” de spin.

Usted nota que podemos tener DOS representaciones del “campo” sobre un protón, tanto de gravedad como electromagnético, que pueden representarse como una sola “superficie”, ya que las dos, al menos en teoría, simplemente sumarían.

Es por eso que el protón, siendo tan masivo, se representa mejor como un “agujero” en el espacio-tiempo, cuando los otros objetos son tan pequeños.

Lo que hace que su pregunta sea absurda es porque cuando hablamos de las otras dos “fuerzas”.

Solo se les llama así porque se parecen a las fuerzas reales de las que hablamos en la física newtoniana.

Cuando decimos que el espacio-tiempo está doblado, si hay algún cambio en la “energía cinética” tiene sentido decir que esto se debe a la “flexión” del espacio-tiempo, y esto puede ser CUALQUIERA por el “campo de gravedad” o el “campo electromagnético”.

Porque la energía cinética se define por “aceleración”, y la aceleración se define por el tiempo y el espacio.

Realmente no hay ningún argumento de que también podamos definir lo que las otras dos fuerzas “hacen”, si resultan en un cambio de energía cinética, es una flexión del espacio-tiempo.

Pero solo recuerda que estamos hablando del INTERIOR de un átomo.

Donde el tiempo y el espacio tienen muchas más cosas que simplemente “relatividad”.

En otras palabras, probablemente no tenga sentido hablar de “tiempo y espacio” DENTRO de un átomo de la misma manera que lo hacemos afuera.

Como sin duda encontrará, cuando otros físicos empiecen a decirme qué MALO es mi “modelo de un protón”. Y cómo nadie más modela protones “así”.

Lo sé.

Pero entonces, alguien me preguntó si un agujero negro tiene un disco de acreción. Por supuesto que sí, y no tiene conexión con el modelo de un agujero negro que presento arriba.

Lo que digo puede ser confuso, pero la mayoría de las personas ya están confundidas para empezar.

Así que deja de pensar en el modelo, para CUALQUIER COSA en física a partir de ahora.

Las ecuaciones son suficientes.

¿Es un fotón una partícula o una onda? Ambos y ninguno.

Use “ecuaciones de partículas” cuando sea apropiado, y use “ecuaciones de onda cuando sea apropiado”.

Los físicos que intentan “unificar” la cuántica y la relatividad ya saben que la mayor parte del trabajo duro ya se ha realizado.

Y el resto debe recordar lo que dijo Niels Bohr.

Paul Dirac – Wikipedia

También realizó importantes contribuciones a la reconciliación de la relatividad general con la mecánica cuántica.

Niels Bohr – Wikiquote

Las partículas de material aislado son abstracciones , sus propiedades son definibles y observables solo a través de su interacción con otros sistemas .

Así que ahora para abordar la razón por la que haces esta pregunta. No entiendes por qué los físicos parecen usar frases que suenan muy extrañas, para describir lo indescriptible.

Interacción débil – Wikipedia

Es una de las cuatro interacciones fundamentales conocidas de la naturaleza, junto con la interacción fuerte , el electromagnetismo y la gravitación .

¿Viste la palabra “fuerza” en esa definición?

No. E incluso la “interacción” tiene sus limitaciones.

Deja de pensar en las PALABRAS que se usan. Los físicos reales hablan de matemáticas.

Para incluir la gravedad en la teoría cuántica, solo es necesario poder realizar integrales de camino de Feynman y predecir los resultados de los experimentos de dispersión. (Piense en el Big Bang como un experimento de dispersión natural). No es necesaria una gran gravedad como fuerza.

La unificación de la fuga eléctrica y la fuerza fuerte, una vez que se pensó que era inminente, no se ha logrado. Por lo tanto, no hay una necesidad urgente de incluir la gravedad en ese esquema.

La esperanza es que, dado que las otras tres fuerzas pueden modelarse cuánticamente, esa gravedad también puede modelarse cuánticamente. Si los físicos alguna vez logran tal hazaña, lo más probable es que busquen modelar la gravedad de la mecánica cuántica de tal manera que la imagen de la curvatura espacio-temporal de la gravedad sea una especie de consecuencia o aproximación aproximada de la interpretación mecánica cuántica.

La gravedad es una fuerza. La descripción de esto en la imaginación de Einstein fue un intento de darle más sustancia a la gravitación. La respuesta a su pregunta, hay serios problemas tanto con la teoría de la relatividad como con la teoría cuántica. Ambos son imaginarios, ambos están equivocados. Mientras tanto, la gravedad es una fuerza cuantificable … período. Deje que las teorías critiquen esto. Cambiarán con el viento en las mentes de los grandes pensadores.

Cada acción tiene una reacción igual pero opuesta. Hay algo que nos empuja al centro de la Tierra. Simplemente no podemos verlo. Es una fuerza constante porque todo, independientemente de la masa, cae a la misma aceleración. Los objetos más pesados ​​no caen más rápido porque la fuerza tiene más para acelerar.

Entonces, ¿qué está cayendo del cielo? La razón por la que no podemos fusionar el mundo cuántico con la relatividad es porque la relatividad no incorpora calor. El calor crea gravedad por la destrucción de los electrones. Un objeto con una corteza ya no libera luz y energía radiactiva, pero liberará neutrinos de electrones hasta que el calor de la masa desaparezca. Estos neutrinos, calentados por el objeto, lo dejan sin obstáculos. Lo que vuelve a causar la gravedad es la materia oscura presurizada del espacio. Siento que la materia oscura es neutrinos sin energía. La materia oscura reacciona con la materia. Se apresura a reemplazar los neutrinos de electrones liberados del objeto con calor. Estos neutrinos que regresan se transforman en electrones cuando golpean la materia que rodea al objeto. Este flujo es la gravedad y el calor lo causa. Fusionar la relatividad con la física cuántica requerirá que agreguemos calor a la relatividad y nos demos cuenta de que nuestro universo se basa en el calor. También tendremos que darnos cuenta de que todos los objetos celestes comenzaron como plasma impulsado por fusión en lugar de gas y polvo.

Frustrante. La relatividad espacial de Einstein dobla el tiempo y el espacio necesita ser enjuagada y la física cuántica necesita ser reescrita para tratar de que no haya dualidad, es una partícula … No hay una más grande. No mas pequeño. Sin comienzo Sin fin. Mundos sin fin. Siempre cambiando

Ellos no. Porque cada vez es más claro que, como usted dice, la gravedad es una propiedad EMERGENTE del mundo cuántico, y no una verdadera fuerza en sí misma.