¿Cuál es la teoría cuántica de la gravedad?

Cuántica: es la cantidad más pequeña de energía radiante, igual a la constante de Planck por la frecuencia de la radiación asociada, la unidad fundamental de una magnitud física. Por ejemplo, el fotón es el cuanto de la radiación electromagnética.

La mecánica cuántica se ocupa de la descripción matemática del movimiento y la interacción de las partículas subatómicas.

La teoría cuántica es la base teórica de la física que explica la naturaleza y el comportamiento de la materia y la energía a nivel atómico y subatómico.

Es posible que ya haya adivinado que la gravedad cuántica se ocupa de la gravedad de las partículas subatómicas. Es un término general para las teorías que intentan unificar la gravedad con las otras fuerzas fundamentales unificadas de la física. La gravitación se explica en la teoría de la relatividad general, y las suposiciones que se hacen sobre el universo ‘macroscópico’ son bastante diferentes de las hechas por la mecánica cuántica en el nivel ‘microscópico’.

Cada una de las fuerzas fundamentales, excepto la gravedad, tiene una partícula que transporta esa fuerza. Para el electromagnetismo, es el fotón, que es la unidad mínima de energía en una onda electromagnética. Las partículas portadoras de fuerza que median las interacciones electromagnéticas, débiles y fuertes se denominan bosones de calibre. Los bosones W y Z llevan la débil fuerza nuclear. Para la gravedad, los científicos han propuesto el hipotético ‘gravitón’ como portador de la fuerza.

La gravedad cuántica es una teoría que trata de describir la gravedad en los niveles subatómicos. En la actualidad, no existe tal teoría que sea universalmente aceptada y confirmada por experimentos. Por lo tanto, el término “gravedad cuántica” es en realidad un problema más que una teoría. Varios investigadores han ofrecido soluciones al problema, pero ninguno es aceptable hasta ahora.

La búsqueda de una “teoría cuántica de la gravedad” apropiada se ha convertido en el tema más importante de la física.

Hay esperanza. La teoría de la emergencia es una teoría de unificación que los científicos están desarrollando actualmente. La teoría de la emergencia entrelaza la mecánica cuántica, la relatividad general y especial, el modelo estándar y todas las demás teorías de la física convencional en una imagen completa y fundamental de un universo discreto y autorrealizado. Quieres leer todo sobre esto aquí:

Investigación de gravedad cuántica

1. Los campos cuánticos tienen un alcance infinito.
2. Las ondas en los campos cuánticos están restringidas a la velocidad de la luz. Las ondas contienen energía, en proporción a su frecuencia y magnitud.
3. La gravedad es un efecto de campo, no una fuerza directa. Tampoco es una ola. La gravedad es, por lo tanto, de alcance infinito. Las ondas de gravedad son ondas, por lo que ver la regla 2.
4. El espacio-tiempo es un campo cuántico. Tiene un nivel de energía base masivo. Todos los demás campos cuánticos obtienen su energía del campo espacio-tiempo, lo que resulta en gradientes de energía (utilizando la disipación de la ley del cuadrado inverso). Tenga en cuenta que dado que todos los campos que se basan en él están cuantizados, el campo espacio-tiempo también debe cuantificarse. La dirección de causalidad, si la hay, es incierta, por lo que puede darse el caso de que los otros campos estén cuantizados porque el espacio-tiempo está cuantizado . Esto parece tener más sentido, pero eso es solo una suposición.
5. La pendiente en cualquier punto dado del gradiente de energía espacio-tiempo es la base para la atracción gravitacional, así como para la dilatación del tiempo y el espacio. Cuanto más pronunciado es el gradiente, mayor es la aceleración, menor es el paso del tiempo percibido. SIN () es la aceleración / velocidad gravitacional, COS () es la percepción del tiempo y el espacio.
6. El movimiento hacia arriba del gradiente produce una pérdida de energía, que se devuelve al campo espacio-tiempo. El movimiento hacia abajo del gradiente produce un aumento de la energía, que se extrae del campo espacio-tiempo. El movimiento a lo largo de un gradiente no tiene ganancia ni pérdida neta de energía.
7. La velocidad de una partícula es una onda localizada, con el punto alto (positivo) directamente opuesto a la dirección del movimiento, el punto bajo (negativo) en la dirección del movimiento y neutral a noventa grados respecto a la dirección del movimiento. Cuanto mayor es la velocidad, mayor es la frecuencia, menor es la longitud de la onda, mayor es la energía de la onda. Esta onda se superpone en el gradiente espacio-tiempo, lo que resulta en áreas localizadas de mayor y menor energía. Tenga en cuenta que todas las ondas obedecen la regla 2. También tenga en cuenta que cualquier partícula creada por y partiendo de la partícula original debe obedecer las reglas 5 y 6. Tenga en cuenta también que, en la mayoría de los casos, la magnitud de la onda de velocidad de una partícula empequeñecerá el espacio local. gradiente de energía del tiempo. Pero el gradiente siempre está ahí, y se acumula con el tiempo.

Significa que la gravedad se cuantifica, la fuerza gravitacional se puede expresar en términos de constante de Planck y, por lo tanto, se cuantifica.

Hoy, la fuerza de interacción fuerte, la fuerza de interacción débil, la fuerza electromagnética se pueden unificar usando la teoría cuántica de campos. La fuerza gravitacional puede ser entendida por la teoría general de la relatividad de Einstein.
Pero la teoría general de la relatividad no tiene en cuenta la física cuántica. Por lo tanto, la teoría cuántica de campos no puede explicar la gravedad.

No existe una teoría unificada que pueda explicar la causa de todas las fuerzas en la naturaleza (la teoría de cadenas puede explicarlo, pero no está verificada ni falsificada).

Las partículas, conocidas como Gravitones, son responsables de la fuerza gravitacional, que aún no se encuentran. El futuro de la teoría de la gravedad cuántica depende de estos Gravitones. Si se encuentran, la teoría de la relatividad general será reemplazada por la teoría de la gravedad cuántica.

La gravedad cuántica ( QG ) es un campo de la física teórica que busca describir la fuerza de la gravedad de acuerdo con los principios de la mecánica cuántica.

La comprensión actual de la gravedad se basa en la teoría general de la relatividad de Albert Einstein, que se formula en el marco de la física clásica. Por otro lado, las fuerzas no gravitacionales se describen en el marco de la mecánica cuántica, un formalismo radicalmente diferente para describir fenómenos físicos basados ​​en la probabilidad.

La necesidad de una descripción mecánica cuántica de la gravedad se deriva del hecho de que no se puede acoplar de manera consistente un sistema clásico a uno cuántico.

Aunque se necesita una teoría cuántica de la gravedad para conciliar la relatividad general con los principios de la mecánica cuántica, surgen dificultades cuando se intenta aplicar las prescripciones habituales de la teoría cuántica de campos a la fuerza de la gravedad.

Desde un punto de vista técnico, el problema es que la teoría que se obtiene de esta manera no se puede renormalizar y, por lo tanto, no se puede utilizar para hacer predicciones físicas significativas. Como resultado, los teóricos han adoptado enfoques más radicales para el problema de la gravedad cuántica, siendo los enfoques más populares la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica de bucles.

Un desarrollo reciente es la teoría de los sistemas de fermiones causales que proporciona la mecánica cuántica, la relatividad general y la teoría cuántica de campos como casos limitantes.

Estrictamente hablando, el objetivo de la gravedad cuántica es solo describir el comportamiento cuántico del campo gravitacional y no debe confundirse con el objetivo de unificar todas las interacciones fundamentales en un solo marco matemático. Si bien cualquier mejora sustancial en la comprensión actual de la gravedad ayudaría a seguir trabajando hacia la unificación, el estudio de la gravedad cuántica es un campo en sí mismo con varias ramas que tienen diferentes enfoques para la unificación. Aunque algunas teorías de la gravedad cuántica, como la teoría de cuerdas, intentan unificar la gravedad con las otras fuerzas fundamentales, otras, como la gravedad cuántica de bucles, no hacen tal intento; en su lugar, hacen un esfuerzo por cuantificar el campo gravitacional mientras se mantiene separado de las otras fuerzas. Una teoría de la gravedad cuántica que también es una gran unificación de todas las interacciones conocidas a veces se denomina teoría de todo (TOE).

Una de las dificultades de la gravedad cuántica es que solo se espera que los efectos gravitacionales cuánticos se hagan evidentes cerca de la escala de Planck, una escala mucho más pequeña en distancia (equivalente, mucho más grande en energía) que lo que actualmente es accesible en aceleradores de partículas de alta energía. Como resultado, la gravedad cuántica es una empresa principalmente teórica, aunque hay especulaciones sobre cómo se podrían observar los efectos de la gravedad cuántica en los experimentos existentes.

Fuente: Wikipedia – La enciclopedia libre

La gravedad no es una fuerza, es un efecto de la curvatura inherente del espacio. Imagine dos entidades que se conocen entre sí, pero nada más. No son conscientes de que ambos están viajando de lado en un curso de convergencia en un punto distante. Pensarían que una fuerza misteriosa los atrae el uno hacia el otro.

El espacio es una convergencia / divergencia rodante. El espacio es intrínsecamente curvado, no “curvado” en curva por alguna fuerza externa como se cree comúnmente. El espacio también está en movimiento, también inherente, no inducido. En realidad, el espacio rodante y la energía son una y la misma cosa; simplemente los percibimos como separados y diferentes.

Primera ley de la termodinámica: la energía no se puede crear. El universo no es más que energía / espacio rodante, no tiene tiempo, no es una creación. El tiempo es una función cognitiva, no una propiedad del mundo real de la energía / espacio. Sin principio, sin fin, el expansionismo es una ilusión óptica, el Big Bang es un mito de creación moderno basado en nuestra forma habitual de concebir el espacio:

La teoría cuántica de la gravedad en realidad se encuentra con la fuerza gravitacional a escala atómica o subatómica (es decir, tamaño microscópico). La teoría cuántica de la gravedad busca explicar la gravedad de acuerdo con el principio de la mecánica cuántica, donde los efectos de la física cuántica no pueden ser ignorados. Pero la comprensión actual de la gravedad se basa completamente en la teoría general de la relatividad de Einstein, formulada en el marco de la física clásica.

Hablando estrictamente, no se confunda con las grandes teorías unificadas o la teoría de todo (ToE), que es la unificación de todas las fuerzas fundamentales.

La gravedad es un efecto. Es causado. La causa es la energía que es múltiplos de las cargas de intensidad cuántica. La gravedad cuántica sería la fuerza (efecto) producida por una carga de intensidad cuántica.