¿Es la gravedad un efecto de una curvatura en el espacio-tiempo o el efecto de una partícula (aún no descubierta)?

A pesar de su simple aproximación como fuerza durante dos siglos, y su descripción sutil como propiedad del espacio-tiempo durante un siglo, los científicos aún no saben con precisión qué es la gravedad. Esto se debe a que los modelos de gravedad de Newton y Einstein son de naturaleza clásica. Los científicos ahora saben que los objetos tienen propiedades cuánticas, con un comportamiento similar a partículas y ondas. Cuando intentan aplicar la teoría cuántica a la gravedad, las cosas se vuelven complicadas y confusas. En la teoría cuántica, los objetos existen dentro de un marco de fondo de espacio y tiempo. Dado que la gravedad es una propiedad del espacio-tiempo en sí, cuantificar completamente la gravedad requeriría una cuantificación del espacio y el tiempo. Hay varios modelos que intentan esto, pero ninguno de ellos ha logrado un modelo totalmente cuántico.

Por ahora, la comprensión actual de la gravedad parece estar bien. Los científicos pueden describir con precisión los movimientos de las estrellas y los planetas. Las predicciones aparentemente extrañas como los agujeros negros y el Big Bang han sido confirmadas por observación. Varias pruebas experimentales y observacionales de la relatividad general han validado su precisión. Los objetos grandes con fuerte gravedad se pueden describir muy bien por la gravedad clásica. Para objetos pequeños con gravedad débil, la gravedad cuántica aproximada es lo suficientemente buena. El problema surge cuando los científicos quieren describir objetos pequeños con fuerte gravedad, como los primeros momentos del Big Bang.

Cuna a la tumba

Tal como están las cosas en este momento, el efecto de la gravedad se atribuye a la curvatura en el espacio-tiempo. Se ha propuesto que los gravitones alteren el espacio-tiempo. Aparentemente, hasta ahora no se ha observado interacción gravitacional entre partículas subatómicas. En la escala conocida, donde la gravedad se observa regularmente, los gravitones no parecen desempeñar un papel en absoluto.

¿Qué son los gravitones?

La respuesta más apropiada basada en el conocimiento actual, es ninguna. La curvatura del espacio-tiempo fue un postulado introducido por Einstein para cumplir con la ausencia de un campo de fuerza detectable que explicara la gravedad en un universo estático. La flexión de la luz por gravedad no confirma la curvatura. Las teorías newtonianas y otras también predicen la flexión de la luz, y dependiendo de los supuestos, pueden hacerse consistentes con la desviación de aproximadamente el doble ángulo verificada por medición.

Los gravitones son un intento de explicar las fuerzas en términos de transferencia de impulso (o intercambio) de partículas cuánticas. Este tipo de teorías no predicen la fuerza de las fuerzas; tomemos, por ejemplo, la fuerza eléctrica que se describe vagamente en términos de momento fotónico virtual, cuántos nadie sabe, cómo imparten el momento para atraer partículas de polaridad opuesta, nadie lo sabe, gravitones y los fotones virtuales solo pueden considerarse como teorías desesperadas.

Tomar el espacio como una funcionalidad operativa lleva a recompensas explicativas. La idea fue sugerida por primera vez por Richard Feynman. La posibilidad de que la gravedad sea una manifestación encubierta de algo ya conocido, parecía dormirse bajo sus esfuerzos observables para desarrollar una teoría del campo cuántico spin-2. En su primer volumen de “Lectures on Physics”, escribe:

“Una característica muy importante de las pseudo fuerzas (reacciones de inercia) es que siempre son proporcionales a las masas. Lo mismo ocurre con la gravedad. Por lo tanto, existe la posibilidad de que la gravedad en sí misma sea una pseudo fuerza. ¿No es posible que tal vez se deba a la gravitación? simplemente por el hecho de que no tenemos el sistema de coordenadas correcto?

Por supuesto, para tener una pseudo fuerza, uno necesita un campo de aceleración. Además, la aceleración debería ser isotrópica porque los campos de gravedad son tridimensionales. Un sistema de coordenadas temporal basado en la aceleración isotrópica de la masa es posiblemente plausible para una explosión, pero eso no sería suficiente por mucho tiempo. La aceleración debe ser perpetua para financiar la acción gravitacional continua.

Por el contrario, la expansión espacial isotrópica está en curso. Para garantizar la conservación del momento en la escala cósmica, la segunda ley de Newton debe ser simétrica, es decir, la aceleración del espacio en relación con la masa produce la misma fuerza reaccionaria que la aceleración del espacio de masa wrt. Einstein en realidad resolvió este problema en su propia mente mientras desarrollaba la Teoría General de la Relatividad. Llegó a la conclusión de que la aceleración, como la velocidad, es relativa: no hay diferencia entre la aceleración del universo con respecto a una masa fija y la aceleración de la masa con respecto al universo.

La expansión del espacio se convierte así en un candidato viable para el “marco correcto” que necesita Feynman para explicar la gravedad como una pseudo fuerza. La ironía es que, si bien el espacio en sí mismo puede no ser nada, la aceleración del espacio parece ser algo: que transmite las fuerzas que impulsan la nebulosa es una explicación aceptada del flujo recesivo en movimiento. Cualquier punto puede tomarse como el origen del marco de coordenadas que define la divergencia espacial global.

Pero, ¿tiene la expansión la magnitud adecuada para explicar la fuerza gravitacional? No lo hizo, hasta 1998. Antes del descubrimiento de la expansión exponencial, el esfuerzo se dirigió principalmente a hacer que las ecuaciones se ajustaran a lo que entonces era el modelo estándar (es decir, el universo de Einstein-de Sitter que había entrado en boga a fines de la década de 1930). El problema era que la expansión de desaceleración exponencial no creaba suficiente aceleración volumétrica para explicar el valor medido de G: era 33% más corto. Acelerar la expansión c ^ 2 / R , sin embargo, es un ojo de buey. Explica las fuerzas locales ‘ g ‘ como reacciones de pseudo fuerza creadas por la expansión espacial.

Aquellos interesados ​​en verificar el resultado pueden usar la ecuación de Friedmann tomando q = -1 y R = 1.1 x 10 ^ 26 o correo electrónico [correo electrónico protegido] y solicitar un enlace para una descarga gratuita

La relatividad general y los “efectos de la curvatura en el espacio-tiempo” es la metodología de los médicos para calcular los efectos de la gravedad y no una explicación de la causa de la gravedad. Por causas hay que intentar buscar la postulación filosófica. Así que bien podría poner mi llave filosófica postulada en los radios:

La gravedad es un efecto de los átomos que se acumulan en grandes haces de masa que tienen peso porque se manifiestan por impulso. Las gotas de lluvia caen en una presa porque tienen impulso y la presa se vuelve más pesada como resultado de este impulso acumulado porque la presa es empujada por la Tierra hacia el impulso de la Tierra. (Como un ciclista siendo absorbido por un vórtice en la parte trasera de un autobús a alta velocidad).

Los átomos se acumulan o decaen o expulsan fotones de los campos de luz que se curvan o colapsan en singularidades de electrones y protones separados por neutrones y la luz misma es radiación de la masa al momento, que es la raíz de la gravedad. Entonces, desde mi punto de vista filosófico, la gravedad es igual a la acumulación de impulso de luz capturada en los átomos.

Gracias por preguntar.

Los teóricos de cuerdas y otros te dirán partículas. Pero eso se debe a que separan arbitrariamente parte del espacio-tiempo como un fondo continuo para que el resto pueda describirse como una partícula.

Los teóricos de la relatividad generalmente piensan que esa idea es una tontería. En el nivel clásico, vemos la gravedad como una curvatura espacio-temporal. Lo que es a nivel cuántico es actualmente desconocido, pero probablemente implica cuantificar el espacio-tiempo mismo. Lo que eso significa es una suposición, pero es probable que signifique algo más básico que las partículas o el espacio-tiempo.

La mejor teoría que tenemos (relatividad general) dice que la gravedad es una curvatura en el espacio-tiempo; Todavía no tenemos mejores teorías, a pesar de décadas de intentos. Pero no hay contradicción, de todos modos; si la gravedad puede cuantificarse, eso significa que la curvatura espacio-temporal está mediada por una partícula, no es que no exista.

La curva de masa y energía espacio-tiempo, mientras que la curvatura le dice a la materia cómo moverse. En cuanto a si es una partícula que todavía tenemos que descubrir, dudoso, ¡solo debido a todos los infinitos que surgen de procesos como la renormalización (un truco matemático ad hoc EN MI OPINIÓN), la cuantización de la gravedad tampoco funciona!

Si va a haber un cambio de paradigma en la física, habría esperado algo que HERMAN WEYL PERO ALTAMENTE ALTERÓ EN LA PARTE POSTERIOR DE LA CABEZA.

Pensé que el Bosón de Higgs tenía algo que ver con la gravedad. Si hubiera partículas mensajeras de gravedad, probablemente viajarían a C.

Creo que los científicos generalmente asumen que el espacio-tiempo es curvo, lo que suponemos que es pesado, pero Lisa Randall parece pensar que la gravedad es sana porque viaja un camino más largo fuera de nuestro espacio-tiempo antes de que influya en nuestro universo como gravedad.

No estoy seguro de que este viaje de efecto gravitacional esté relacionado con partículas o curvatura o ambas.