Si el espacio es creado por los cuantos de gravedad, ¿las partículas son solo las interacciones de estos cuantos?

“Si el espacio es creado por los cuantos de gravedad”

Esa es una forma bastante razonable de verlo en este punto en nuestra comprensión de la física por analogía con la electrodinámica cuántica.

En QE, los fotones son excitaciones de propagación autosustentables que solo pueden viajar a c (la velocidad de la luz) de algo llamado campo electromagnético que impregna todo el espacio y el tiempo.

Dado que ahora consideramos que el espacio y el tiempo son una cosa, podemos hablar sobre el campo espacio-tiempo que no solo impregna todo el espacio y el tiempo, sino que es el espacio y el tiempo. Los gravitones serían, por lo tanto, el mismo tipo de excitaciones de propagación autosuficientes de ese campo que también pueden viajar solo en c.

Hay (más o menos) otros dos campos que impregnan de manera similar todo el espacio-tiempo, las fuerzas nucleares fuertes y débiles. También están limitados a c pero también están limitados en su rango.

(Quiero señalar que no necesariamente tiene sentido decir que uno u otro de ellos es más “fundamental” que los demás, a menos que las personas de GUT sean correctas y todas las otras fuerzas se vean como gravitación cuando arrancas la energía de interacción es lo suficientemente alta. Esa es la idea general y hay alguna evidencia que la respalde (así es como las fuerzas electromagnéticas y débiles se unificaron en la fuerza de electrodepresión), pero no sabemos con certeza si las demás también se unificarán, por ahora, la idea GUT está en algún lugar entre una hipótesis y una teoría).

“… ¿Son las partículas solo las interacciones de estos cuantos?”

Tal vez.

Para que ese sea el caso, tendríamos que considerar que las partículas que tienen masa son un tipo de excitación ligeramente diferente de varios de los campos individuales a la vez, tal vez “anudadas” juntas de modo que una partícula masiva pueda tener uno o más tipos de carga (eléctrica, débil, color o “masa”) más giro (o no) pero se limita a propagar a menos de c.

Eso significaría que las otras fuerzas son simplemente manifestaciones de gravitación que se ven diferentes solo porque se anudaron para que ya no pueda viajar en c. Sin embargo, la existencia de fotones debilita esa idea.

Pero mientras algunas personas están trabajando en matemáticas para describir esos nudos, no han llegado muy lejos en términos de hacer predicciones claras y comprobables para explicar algunos de los huecos y costuras feas en el modelo estándar (que en realidad es solo una lista de partículas portadoras de fuerza y ​​sus propiedades). No sabemos por qué las fuerzas tienen las fuerzas relativas que tienen, o por qué las partículas conocidas tienen las masas que tienen, o por qué hay tres generaciones de leptones y quarks con masas tan diferentes. Demonios, ni siquiera estamos seguros de si hay tres tipos diferentes de neutrinos o no.

Tal vez tenga que ver con cómo están unidos los “nudos”, podemos adivinar, pero en este punto eso es todo lo que podemos hacer.

Eso es lo que esperan los físicos. Quieren desarrollar una teoría unificada que incluya la Relatividad General y la Mecánica Cuántica. Puede que no estén relacionados de esa manera, sino que son aspectos de una teoría más profunda.