Depende del marco teórico dentro del cual te refieres a la “carga” (presumiblemente carga eléctrica, ya que hay otros tipos de carga además de la gravitacional y la eléctrica).
Dentro de la electrodinámica clásica, la carga es una propiedad de partículas muy parecida a la masa, y si nuestro universo estuviera formado por un tipo de partícula (por ejemplo, electrones), en cierto sentido, la gravedad “desaparecería”, es decir, se subsumiría como Una pequeña corrección atractiva a la carga eléctrica repulsiva universal entre todas las partículas desde
1) Cada partícula en este universo tiene la misma relación carga / masa
2) ambas fuerzas se caen de acuerdo con una ley del cuadrado inverso.
Ahora, este argumento no tiene en cuenta los campos magnéticos, y en la medida en que sus efectos podrían diferir de los efectos gravitomagnéticos para la misma configuración de cargas, aún se podría discernir la gravedad como una fuerza separada.
Pero, ignorando tales sutilezas, esta es la razón por la cual el principio de equivalencia no puede aplicarse a la fuerza electromagnética. Un positrón y un protón tienen la misma carga eléctrica, pero el protón es 1836 veces más grande que un positrón. En contraste, la carga gravitacional de cada partícula es directamente proporcional a su masa. La carga gravitacional de un protón es, por lo tanto, 1836 veces mayor que la de un positrón.
Tener esta relación constante entre la masa y la carga gravitacional para todas las partículas, que es en esencia una declaración del principio de Equivalencia, es lo que permite volver a conceptualizar la aceleración de las cargas en respuesta a los campos gravitacionales como efectos de un “cambio en el fondo “es decir, una curvatura del espacio-tiempo.
Dado que en nuestro universo real no es el caso que la relación entre la carga eléctrica y la masa sea la misma para todas las partículas, no se puede hacer esto por la fuerza electromagnética. Lo más cercano que puede llegar es decir que sus interacciones se deben a efectos mediados entre las cargas por sus respectivos campos electromagnéticos, que de alguna manera impregnan todo el espacio. Pero, ¿qué “son” los campos electromagnéticos?
La respuesta a esa pregunta respondería de manera concluyente a su pregunta (al menos en el contexto de la E&M clásica) pero, que yo sepa, no ha sido respondida y tampoco ha recibido mucha atención. Sospecho que la razón principal es que las personas simplemente no consideran tratar de entender esto como un esfuerzo muy esclarecedor porque consideran que la E&M clásica es una aproximación a una teoría cuántica del electromagnetismo, a saber, la electrodinámica cuántica.
Mi opinión es que esto es esencialmente una evasión. La teoría de Maxwell tiene un dominio de validez bien definido, y dentro de ese dominio, debería ser posible construir una concepción autónoma de los campos electromagnéticos, análoga a la concepción de la gravedad como curvatura espacio-temporal (donde por “análogo” no quiero decir para implicar que tales estructuras necesariamente reflejan una curvatura del espacio-tiempo, aunque tampoco pretendo descartarlo), pero, que yo sepa, no existe ninguna.
Lo mejor que podemos hacer es hablar de “grados de libertad” adicionales, pero estos son esencialmente solo números que asignamos a cada punto en el espacio sin comprender qué estructuras fundamentales representan (el propio Maxwell parece haber pensado en términos de engranajes o posiblemente un éter, pero ahora sabemos que estas estructuras no son correctas). Recuerde, llamar a estos fenómenos “campos” o lo que sea, es simplemente nombrar nuestra ignorancia sobre las estructuras fundamentales de la naturaleza que representan.
Aparte de eso, según tengo entendido, la teoría de Maxwell aún no se ha derivado rigurosamente de la electrodinámica cuántica. Entonces, dentro del dominio de la teoría de Maxwell, considero que su pregunta es una que todavía está abierta en este momento, aunque pocas personas parecen pensarlo.
Sin embargo, dentro del dominio de la electrodinámica cuántica (QED), hay, al menos a nivel superficial, una respuesta directa a su pregunta, a saber, qué hace una carga continuamente enviar portadores de intercambio de fuerza a otras partículas y recibir la suya a su vez. . Estos, de hecho, no son más que fotones. Entonces, verán, aquí el concepto completo de un “campo” es totalmente diferente al de la física clásica, pero tiene la ventaja de que se entiende un poco mejor a nivel fundamental.
Digo “levemente” porque el mismo problema que antes eventualmente aparece también en QED, si profundizas lo suficiente: ¿Qué “es” un fotón? Una excitación del campo electromagnético que viaja a la velocidad de la luz en el espacio. ¿Qué “es” un campo electromagnético? Una entidad llena de espacio que exhibe un cierto tipo de simetría que nos permite asociar ciertos números a puntos en el espacio … ¿suena familiar?
