No, pero hay postulados razonables de que sí. La gravedad de bucle cuántico basada en la teoría M predice que la gravedad se vuelve repulsiva a corto alcance …
Debo decir que no entiendo muy bien cómo funciona, pero al menos entiendo la esencia de por qué tiene sentido.
Comencemos con la física newtoniana. Para la física newtoniana tienes la fórmula simple para la energía potencial:
- ¿Los electrones absorben o emiten fotones?
- ¿Por qué no se observa corriente cuando se permite que un fotón golpee un ánodo?
- ¿El núcleo estaría compuesto preferentemente por los bosones más ligeros? ¿No le daría esto al núcleo del bosón la mayor entropía?
- Dado que los electrones son partículas elementales, si las partes de un electrón fueran eliminadas, ¿serían las partículas eliminadas fotones o neutrinos?
- Si el espacio se expande, ¿también se expanden los tamaños de las partículas? Si no, entonces, ¿no tendría que ser cada partícula un punto adimensional?
[matemáticas] U = – \ frac {G m M} {R} [/ matemáticas]
El signo negativo nos dice que cuesta energía separar dos objetos más, y ganamos energía cuando dos objetos se acercan. Ahora veamos qué sucedería si un solo electrón atrajera un objeto sin carga. A medida que se tira de las cabezas de electrones, se emitirá radiación. Básicamente, esta es la luz que ocurre cuando se irradia una partícula cargada. Ahora note, la energía aumenta hacia el infinito a medida que R se convierte en 0. Eso significa que un solo electrón podría emitir y una cantidad infinita de energía cuando es atraído hacia otra partícula.
Ahora, afortunadamente, resulta que no podemos observar que esto suceda. Hay cuatro problemas.
- La gravedad newtoniana es solo una aproximación, y eso falla aproximadamente rápidamente para este tipo de escenario.
- El principio de incertidumbre normalmente limita la proximidad del objeto entre sí.
- Incluso la física newtoniana tiene un equivalente a un radio de Swartzchild, en cuyo punto la radiación no puede escapar.
- La teoría de la dinámica del elector cuántico que describe la radiación se descompone a estas altas energías, al igual que el resto del modelo estándar.
Entonces tenemos que usar un modelo más preciso como la Relatividad general. Resulta que esto todavía nos da el problema de la energía infinita, pero también nos da un horizonte de eventos a prueba de escape, por lo que no tenemos que preocuparnos de ser asesinados por una liberación infinita de energía. Aún así es un problema molesto.
Todavía tenemos el principio de incertidumbre, seguramente eso puede salvarnos, ¿no? Pues resulta que no es fácil. No tenemos una solución exacta que tenga en cuenta la mecánica cuántica. En cambio, lo que podemos hacer es representarlo como una serie infinita que es divergente. Eso significa que no tenemos forma de saber qué términos son significativos y cuáles son los valores reales hasta que los medimos. No sé sobre ti, pero no planeo entrar en un agujero negro para medir términos y ver qué sucede en masas extremas y distancias extremadamente cercanas …
Sin embargo, existe la teoría de cuerdas. Eso no requiere medir infinitos términos. Ahora, en el ámbito que nos interesa, la teoría de cuerdas se convierte básicamente en una teoría de partículas. Las interacciones de cada partícula siguen las mismas leyes de la física que observamos aquí en la Tierra. Lo que significa que tenemos una estricta conservación de energía, dentro del pequeño factor de la incertidumbre de cuánta energía hay. Eso significa que si comienza con todas las partículas de energía finita, no tenemos infinitos vergonzosos. Pero, ¿qué pasa con nuestro potencial de gravedad newtoniano clásico? ¿Cómo hace esa transición para permitir una conservación estricta? Bueno, en este modelo tenemos una cantidad finita de energía en el espacio, y tenemos la energía [matemáticas] E = mc ^ 2 [/ matemáticas]. La teoría cuántica es generosa y nos permite tomar prestado un poco más. Entonces, ¿qué sucede si movemos algo lo suficientemente cerca como para haber ganado más energía que la cantidad finita de energía en el espacio y la energía de los objetos que se unen? Bueno, simplemente, tenemos que pagar esa deuda, y debe pagarse con bastante rapidez. Eso significa que tenemos una fuerza repulsiva que empujó las partículas hacia atrás y las mantiene fuera de la deuda energética.
Todo eso es largo aliento, no del todo correcto. Pero está lo suficientemente cerca como para tener la idea. Si queremos que una fuerza newtoniana a distancia se convierta en una fuerza que sea consistente con la relatividad general y la mecánica cuántica, sin vergonzosos infinitos, entonces debe haber una fuerza repulsiva.
¿Eso significa que hay una fuerza tan repulsiva? No. Pero es una muy buena razón para esperar uno.
