¿Cuál es el propósito de la gravedad cuántica cuando la relatividad general explica la gravedad de todo el espacio?

Bueno, en realidad la relatividad general no explica todo … veamos por qué,

La relatividad general describe todo el fenómeno macroscópico en nuestro universo, cómo se mueven los planetas y las galaxias, cómo el tiempo espacial se curva alrededor de objetos masivos, cómo la luz se curva alrededor de los cuerpos celestes, etc. La relatividad general es una teoría muy elegante y hermosa y es muy bueno en lo que hace … las predicciones se han probado una y otra vez y han demostrado ser correctas … (¡excepto por la expansión del universo, donde la teoría y la observación no coinciden astronómicamente!) La relatividad general se rompe a medida que las distancias se hacen cada vez más pequeñas donde la mecánica cuántica finalmente comienza a hacerse cargo .

La mecánica cuántica puede considerarse como lo opuesto a la relatividad Gen. se trata de partículas en la escala subatómica … la mecánica cuántica es realmente extraña y no obedece a la lógica … en el mundo cuántico las partículas pueden aparecer y desaparecer en un instante, al azar, pueden estar en muchos lugares simultáneamente … son simplemente raro … por absurdo que parezca, la mecánica cuántica es la teoría más exitosa jamás creada por los humanos … ¡QED (electrodinámica cuántica) tiene una precisión de diez partes en mil millones! pero a medida que las distancias se hacen más grandes, se vuelve cada vez más difícil usar la mecánica cuántica y la relatividad general se hace cargo lentamente.

Entonces, ¿qué pasa si algo es realmente masivo y aún muy pequeño …? como un agujero negro

Dentro de un agujero negro existe lo que se llama una singularidad que es tan masiva como miles de soles y, sin embargo, es increíblemente pequeña … las singularidades no pueden explicarse solo por uno de ellos … aquí la relatividad general y la mecánica cuántica chocan y los resultados son devastador … ambas teorías producen infinitos (la manera matemática de decir “ESTÁS MUERTO INCORRECTO”)

A continuación, ¿qué pasa si alejamos nuestro espacio-tiempo “plano” a niveles microscópicos?

A medida que nos acercamos al espacio-tiempo más y más … (cada nivel en la imagen de arriba muestra una versión ampliada con una en la parte inferior que muestra el espacio-tiempo normal) entramos en el mundo cuántico donde aparecen las partículas, se aniquilan entre sí causando todo tipo de caos en el tiempo espacial una vez suave … ¡Es el final de la relatividad general tal como la conocemos …!

Por lo tanto, se necesita una unificación de la mecánica cuántica y la relatividad general para describir este fenómeno y esta teoría unificada se ha convertido en el santo grial de la física moderna.

Otros han tocado los detalles, así que solo mencionaré una razón práctica: porque las predicciones de una teoría clásica como la relatividad general pueden revertirse por completo por una cuántica.

Probablemente el ejemplo más famoso de esto es la radiación de Hawking. En GR, los agujeros negros existen para siempre. ¡Pero incluso una aproximación semiclásica muestra que, de hecho, se evaporan!

Toda una diferencia. Y ahora supongamos que desea formular una teoría que describa la física en términos de información. ¿Se conserva o destruye la información? Obtiene diferentes respuestas dependiendo de su teoría subyacente.

El debate actual del “firewall” de AMPS es un ejemplo de esto.

En las ecuaciones de campo dadas por la relatividad general, todo se define en términos de valores establecidos. La curvatura del espacio-tiempo viene dada por la densidad de la masa de energía allí.

En mecánica cuántica, la energía de masa no es tan fácil. Las partículas no tienen una ubicación establecida, es una función asociada que se puede usar para calcular las probabilidades de dónde puede localizarla. En la teoría del campo cuántico se vuelve aún más complicado.

Si intentas juntarlos, terminas con la situación de tratar de tener una curvatura definida en un lado de la ecuación que iguala algo que no es un número en el otro lado.

¿Qué significa decir que un solo electrón tiene un campo gravitacional? No es una pelota de billar. ¿Tenemos una solución diferente para la ecuación de campo dependiendo de dónde la encontremos? Seguramente todavía tiene gravedad cuando no está localizado. Sería bueno si la gravedad se cuantificara porque entonces se pueden usar las herramientas en la teoría cuántica de campos.

Básicamente, en la macroescala no nos importa particularmente ya que los efectos cuánticos se vuelven insignificantes. Pero si estamos tratando de explicar las cosas en las que la gravedad es muy fuerte y las distancias son muy pequeñas, se debe comprometer o no tiene sentido.

El propósito de la gravedad cuántica es esquizofrénico: el tiempo absoluto de Newton y el tiempo relativo de Einstein deberían ser compatibles de alguna manera:

“El esfuerzo por unificar la mecánica cuántica y la relatividad general significa reconciliar nociones de tiempo totalmente diferentes. En la mecánica cuántica, el tiempo es universal y absoluto; sus tics constantes dictan los enredos en evolución entre las partículas. Pero en general la relatividad (teoría de la gravedad de Albert Einstein), el tiempo es relativo y dinámico, una dimensión que está inextricablemente entretejida con las direcciones X, Y y Z en un tejido de “espacio-tiempo” de cuatro dimensiones. https://www.quantamagazine.org/2

Mi comentario en la revista Quanta:

Los teóricos rechazan casi universalmente el tiempo relativo de Einstein, a veces explícitamente:

Cita: “Y al hacer que el tictac del reloj sea relativo – lo que sucede simultáneamente para un observador puede parecer secuencial a otro – la teoría de la relatividad especial de Einstein no solo destruyó cualquier noción de tiempo absoluto sino que hizo que el tiempo sea equivalente a una dimensión en el espacio: el futuro ya es allá afuera esperándonos; simplemente no podemos verlo hasta que lleguemos allí. Esta vista es un callejón sin salida lógico y metafísico, dice Smolin “.

Cita: ¿Qué idea científica está lista para la jubilación? Steve Giddings: “El espacio-tiempo. La física siempre se ha considerado que se desarrolla en una etapa subyacente del espacio y el tiempo. La relatividad especial los unió al espacio-tiempo … […] La aparente necesidad de retirar el espacio-tiempo clásico como un concepto fundamental es profunda …”

Cita: “El premio Nobel David Gross observó:” Todos en la teoría de cuerdas están convencidos … de que el espacio-tiempo está condenado. Pero no sabemos por qué es reemplazado “.

De modo que el espacio-tiempo está “condenado” pero, por otro lado, es una “consecuencia inmediata” del postulado de velocidad constante de la luz de 1905 de Einstein:

Cita: “La relatividad especial se basa en la observación de que la velocidad de la luz es siempre la misma, independientemente de quién la mida o qué tan rápido se mueve la fuente de luz con respecto al observador. Einstein demostró que, como consecuencia inmediata, el espacio y el tiempo ya no pueden ser independientes, sino que deben considerarse una nueva entidad conjunta llamada “espacio-tiempo”.

Como la “consecuencia inmediata” está condenada, la premisa subyacente (el postulado de la constancia de la velocidad de la luz) es falsa. La lógica prohíbe la combinación “consecuencia incorrecta, premisa verdadera”.

Pentcho Valev

LA RELATIVIDAD GENERAL NO HA EXPLICADO TODO.

Si la Relatividad General realmente ha explicado todo el espacio, la Gravedad Cuántica no fue requerida. Ya sea GR o cualquier otra teoría de la Física, se limitan al espacio fuera del radio de masa swartzchild (es decir, no solo la masa del Agujero Negro sino todas las masas).

Cualquier cosa que haya sido propuesta por cualquier teoría de lo que está sucediendo dentro de ese radio es simplemente inaceptable. Ya sea sphaggetification o singularidad de densidad infinita.

No sé qué propósito pretenden alcanzar los físicos de la gravedad cuántica. Puede ser que estén tratando de combinar QM y GR. Pero estoy seguro de que la gravedad cuántica es la teoría más deseada de todo.

Para conocer el método para encontrar la Teoría de la gravedad cuántica, consulte la siguiente respuesta:

La respuesta de Tufail Abbas a ¿Qué causa que dos objetos caigan a la misma velocidad independientemente de su masa?

Las razones son que necesitamos formular una teoría de todo que explique toda la naturaleza desde un quark hasta un quásar. la relatividad general no se puede aplicar a nivel cuántico. entonces, para una teoría de todo, necesitamos algo que explique la gravedad, la gravedad cuántica. la gravedad es la menos comprendida entre las cuatro fuerzas fundamentales de la fuerza nuclear fuerte, nuclear débil y electromagnética. así que para el modelo estándar necesitamos gravedad cuántica y gravitones, también se proponen partículas portadoras de fuerza.

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