¿Cuál es la teoría cuántica de la gravedad? ¿Por qué es tan importante y por qué todavía no lo hemos inventado?

La gravedad cuántica ( QG ) es un campo de la física teórica que busca describir la gravedad de acuerdo con los principios de la mecánica cuántica y donde los efectos cuánticos no pueden ser ignorados. El objetivo de la gravedad cuántica es solo describir el comportamiento cuántico del campo gravitacional.

¿por qué no lo hemos inventado todavía? – gravitón (aún no hemos demostrado su existencia) No existe una teoría completa de los gravitones debido a un problema matemático sobresaliente con la renormalización ( Schwinger y Feynman y otros encontraron una forma de resuelva ese problema, llamado “renormalización”. En su versión más simple, consistía en separar los términos infinitos, argumentando que esos son términos que existen incluso en ausencia del fenómeno que le interesa, y luego desecharlos. Es una reminiscencia de Dirac diciendo que el vacío está lleno de un mar infinito de electrones de energía negativa que nunca notamos; simplemente ignórelo y estará bien. Pero la renormalización falló por gravedad. Estaba relacionado con el hecho de que ser compatible en el límite no cuántico con relatividad general, la partícula intercambiada en gravedad tendría que ser una partícula de espín dos, una que llamamos gravitón. Pero el método de renormalización no funcionó. A nadie le gustó la renormalización, pero fue v Ery exitoso. ¡Ignora la parte infinita y obtendrás la respuesta correcta! Todos esperaban que eventualmente profundizáramos y, en la teoría final, pudiéramos obtener respuestas finitas sin usar este truco. Esa es parte de la razón de la emoción original sobre la teoría de cuerdas. Dio las mismas respuestas que la teoría cuántica de campos, pero sin la necesidad de renormalización. ¡Guauu! ¿Pero era la teoría correcta? Tuvo muchos otros problemas. Pero la gravedad no parecía ser uno de ellos )

¿Por qué es tan importante? Las leyes de Newton ofrecen una descripción excelente, pero solo para velocidades mucho menores que c y campos gravitacionales bajos. La relatividad especial extiende esto a cualquier velocidad, pero aún a baja gravedad. La relatividad general extiende esto a cualquier velocidad y cualquier fuerza finita del campo gravitacional.

Si usamos la relatividad general para tratar de calcular lo que sucede en el centro de un agujero negro, obtenemos números infinitos. Dado que pocos físicos creen que los infinitos ocurren fuera del cerebro de un matemático, normalmente entendemos que hemos superado los límites de donde GR es aplicable, y necesitamos una nueva teoría aún mejor. La mayoría de los físicos creen que habrá una teoría de la gravedad cuántica, y esta teoría dará una descripción sensata de lo que sucede cuando GR predice las singularidades. En la actualidad, nadie sabe cuál será esta nueva teoría.

No se ha encontrado una teoría de la gravedad cuántica. La razón por la cual sería importante es porque sería una forma de unir la teoría de la relatividad general con la mecánica cuántica. Las otras fuerzas conocidas de la naturaleza están muy bien modeladas utilizando mecánica cuántica y partículas transportadoras. Aunque el gravitón se ha propuesto como la partícula portadora de la fuerza gravitacional, no se ha encontrado experimentalmente.

El problema de encontrar una teoría de la gravedad cuántica es que simplemente no existe. Eso no quiere decir que no exista una teoría de todo O que la relatividad y la mecánica cuántica no puedan unirse … Simplemente significa que la unificación de la fuerza gravitacional y las otras fuerzas conocidas (EM, fuertes y débiles) no dependen de encontrar La fuerza gravitacional para actuar a través de una partícula portadora.

Según la teoría del todo de Gordon, el EM, las fuerzas fuertes y débiles se basan en la energía cinética interna de las partículas existentes en el espacio-tiempo. A medida que estas partículas interactúan, hay un intercambio de energía a medida que se mueve entre las partículas. Este movimiento de energía se representa en la teoría actual como partículas transportadoras. Pero tenga en cuenta que las fuerzas siguen siendo el resultado de partículas existentes dentro de los campos de energía de cada uno donde el campo de energía tiene un gradiente de energía.

Las fuerzas gravitacionales comparten la base de un gradiente de energía, sin embargo, la gravedad se basa en la energía potencial de una partícula con energía E2 (masa) coexistente en el espacio-tiempo, que es un medio energético compuesto de energía E0. La fuerza gravitacional no se basa en el movimiento cinético interno sobre la energía dentro de las partículas, se basa en la energía E2 de una partícula que crea un gradiente de energía en la energía E0 del espacio-tiempo.

Debe haber dos aspectos de la Teoría de todo de Gordon que los físicos tendrán que enfrentar y estos dos aspectos no serán fáciles de aceptar: 1) el espacio-tiempo es un medio energético y 2) la teoría de la relatividad es matemáticamente precisa pero El modelo asociado no es correcto. No tengo expectativas de que esto suceda pronto, considerando el arraigado adoctrinamiento de los físicos sobre estos dos temas en su educación. Significaría volver a la mesa de dibujo de hace 120 años para reelaborar las principales teorías a la luz del Modelo Gordon.

La teoría cuántica de la gravedad es un intento continuo de explicar la gravedad sobre los principios de la mecánica cuántica, y posiblemente combinarla también con la relatividad general.

Es tan importante porque algunos esperan que una teoría completa de Quantam Gravity (que aún no tenemos) sería la teoría de todo.

La forma habitual de pensar sobre la gravedad cuántica es encontrar un portador de partículas forzadas como el gravitón hipotético, similar a otro portador de fuerza como el gluón, el bosón W, etc. Posiblemente esta sea la razón por la que aún no se nos ha ocurrido.

La gravedad no tendría ninguna partícula como el gravitón.