¿Cuál es la prueba definitiva de que hay gravedad?

No hay dudas sobre la gravedad, y la teoría subyacente ha sido refinada por Einstein con la relatividad general . La última prueba proviene de 4 detecciones separadas de ondas gravitacionales de la fusión de agujeros negros. Y el premio Nobel de física 2017 acaba de ser otorgado por este increíble conjunto de descubrimientos.

Lo que falta es una teoría cuántica de la gravedad; La teoría de cuerdas y la gravedad cuántica de bucles son dos intentos principales en esto.

Aún más intrigante es la idea de que la gravedad puede ser un fenómeno estadístico emergente . Dado que los físicos se están moviendo hacia la idea de que el espacio-tiempo es emergente y debido al enredo cuántico de campos y partículas, y la gravedad es una medida de la curvatura del espacio, esta no es una idea tan loca.

Gravedad emergente: la propuesta de Verlinde

La prueba definitiva de la gravedad está mucho más allá del alcance del acelerador más poderoso del mundo. Uno necesita acercarse a la energía de escala de Planck para tal prueba.

La gravedad es extremadamente débil en comparación con todas las demás fuerzas fundamentales en nuestras bajas energías diarias. Es por eso que uno puede levantar un libro de texto de física con una mano a pesar de que todo el planeta está tirando de él. La fuerza empleada para levantar el libro de texto proviene del electromagnetismo y la gravedad es más de 40 órdenes de magnitud más débil que esta fuerza.

A escala de Planck, la fuerza de gravedad de acoplamiento del medidor se volvería comparable en fuerza a todas las demás fuerzas fundamentales. Entonces, por ejemplo, en la escala de Planck, la interacción gravitacional entre 2 electrones sería igual en fuerza a la interacción electrostática entre ellos.

A esta escala, las fluctuaciones cuánticas del espacio-tiempo tendrían que tenerse en cuenta y, por lo tanto, uno necesitaría una teoría cuántica de la gravedad.

Un candidato para una teoría cuántica de la gravedad es una teoría de campo cuántico relativista invariante de calibre no abeliano. Aunque el grupo de indicadores no es SO abeliano (1,3), se predice que el acoplamiento de indicadores de esta teoría crecerá en fuerza con el aumento de la energía. La teoría no exhibiría la libertad asintótica característica de una teoría de campo cuántico de calibre no abeliano como la cromodinámica cuántica.

Hay que tener en cuenta que esta teoría de campo cuántico (QFT) no es renormalizable ni siquiera para 1 bucle de Feynman en presencia de un campo fuente de gravedad como la masa o la energía.

Lo que eso significa es que, en el lenguaje de QFT efectivo, la interacción gravitacional no renormalizable es suprimida por un poder que es una relación de E / lambda. Aquí E es la energía disponible experimentalmente y lambda es la energía de Planck.

Esta supresión es la razón por la cual la gravedad es tan débil en nuestro mundo de baja energía. Entonces, para obtener una prueba definitiva de la gravedad como una fuerza fundamental de la naturaleza, la escala de energía tiene que acercarse a la escala de Planck. Cualquiera de estas escalas de energía está más allá del alcance de los aceleradores actuales.

En esa escala de energía, los términos no renormalizables en la teoría se vuelven relevantes y hacen una contribución medible al valor total de una cantidad física, en este caso la fuerza del acoplamiento gravitacional también conocida como la constante gravitacional G. de Newton.

¡Hasta entonces, uno tiene que conformarse con una manzana que cae al suelo como un ejemplo de interacción gravitacional en nuestro universo! Cada partícula está atrayendo a todas las demás partículas por esta fuerza y ​​esa es la razón principal por la que observamos la presencia de la gravedad en nuestro mundo clásico de baja energía.

No hay uno Así no es como funciona la ciencia.

Gravedad es el nombre que le damos al fenómeno de que los objetos aceleran uno hacia el otro cuando de otro modo se dejan en sus propios dispositivos.

La “prueba” de la gravedad es la demostración de que el fenómeno ocurre.

Una demostración casual sería sostener un objeto ordinario en el aire con los brazos extendidos y soltarlo. Míralo caer. El objeto y la Tierra simplemente se aceleraron el uno hacia el otro cuando no había otra fuerza significativa que actuara.

Podemos tener más cuidado al eliminar otros efectos … por ejemplo, realizar el experimento al vacío.

También podemos demostrar que ocurre entre cualquier tipo de masa utilizando una configuración de tipo Cavendish.

Una teoría de la gravedad es un caldero diferente de peces … en ese caso, la demostración definitiva de la gravitación newtoniana se suele considerar como el experimento formal de Cavendish. Esto muestra el aspecto universal de la gravitación … aunque las predicciones de las órbitas de los objetos celestes y la dirección de “descender” cerca de las grandes masas terrestres proporcionan evidencia confirmadora.

Para la gravedad de Einstein, el experimento es la curvatura de la luz de las estrellas (esta es una distinción clave entre la gravedad de Einstein y la newtoniana, que predicen la curvatura de la luz de las estrellas pero en diferentes cantidades).

Sin embargo, no hay pruebas absolutas de estas teorías … solo demostraciones de que son los mejores y más simples modelos que dan cuenta de los hechos conocidos de la Naturaleza y tienen utilidad predictiva.

No hay forma de descartar por completo la idea de que la gravedad es causada por duendes invisibles e insustanciales que tienen una obsesión con que todo tenga que estar lo más cerca posible. Es solo que este modelo postula algo además de lo que observamos (los duendes) que no se necesita actualmente … y tenemos esta cosa llamada “Navaja de Occam”.

Al final, una teoría científica no se prueba. Sin embargo, se establece … pero no por la evidencia que lo respalda. más bien una teoría científica se establece por el número y la inteligencia de los intentos fallidos de refutarla (por eso es necesario que una teoría científica sea falsable antes de que pueda considerarse para la prueba).

¿Eso ayuda?

Las respuestas a continuación tienden a mostrar que la pregunta no está clara. La respuesta literal ha sido dada. Agregaré uno más: tome un ladrillo de plomo y colóquelo sobre su dedo del pie. Si tiene dificultades para aceptar que existe la gravedad, hágalo nuevamente con la suficiente frecuencia como para estar satisfecho estadísticamente que sucederá la próxima vez que lo haga (o lo hospitalizarán). tú primero).

Si está buscando una prueba de una teoría de la gravedad, no hay una. Todo lo que Newton pudo hacer (o posiblemente Hooke) fue postular la ley del cuadrado inverso y eso se ha probado muchas veces. Pero la causa de la gravedad (aparte de la presencia de masas) no se puede probar. El problema para las teorías de la gravedad es que solo hace una cosa, y no se puede analizar ni modificar de ninguna manera (hasta donde yo sé). Esto hace que las teorías de prueba sean muy difíciles: no se puede predecir nada significativo para predecir. (Tenga en cuenta que la física newtoniana incluye agujeros negros).

Experimento 1: Párese debajo de una grúa con un peso enorme y pídale al operador que baje el peso.

Experimento 2: Corre por el borde del acantilado.

Experimento 3: Salta a un lago y detiene todos los movimientos del cuerpo.

Experimento 4: Salta de un avión sin paracaídas.

Deberías estar haciendo todo esto si estás pidiendo una prueba de que la gravedad existe.

Wow … Este chico estaría muy orgulloso.

Ah, sí, el tiempo que perdí escribiendo esto también está relacionado con la gravedad. Ahora desearía vivir cerca de un agujero negro para que esta pregunta pudiera pasar de mi alimentación.

Imagen cortesía: Internet

Lo siguiente puede explicarse en términos de una fuerza gravitacional atractiva y, por lo tanto, sirve como prueba válida de la existencia de la gravedad.

  • El péndulo oscila. Su frecuencia puede determinarse mediante la ecuación de péndulo, que depende de la fuerza de atracción gravitacional de la Tierra.
  • El objeto arrojado al aire atraviesa de regreso a la Tierra. Su trayectoria se puede determinar en términos de la fuerza de atracción gravitacional de la Tierra.
  • La Luna gira alrededor de la Tierra, y la Tierra gira alrededor del Sol. Sus movimientos pueden explicarse a través de la fórmula de fuerza de atracción gravitacional de Newton.

Verificar la prueba de gravedad es muy simple. Sube a la cima del edificio más alto. Diga Burj Khalifa a 830 metros y salte desde la parte superior con el paracaídas.

Si comienzas a caer hacia el suelo, el sentimiento en tu mente es, por supuesto, la gravedad .

Pero no lo es, entonces, ¿qué es eso?

No lo sabemos porque hay un concepto de diferencia en la densidad .

¿Qué pasa si la densidad del aire es más que el cuerpo humano? ¿Crees que caerás?

No lo creo.

Pero por qué los astronautas vuelan libremente en el espacio, esto se debe a la ausencia de fuerza gravitacional o simplemente son imágenes falsas como películas.

Las cosas se caen. Esa es la esencia de la gravedad.

La teoría de Newton se basa en buenas y viejas mesas de balas de cañón que solía usar el ejército. Cuando disparas un cañón, la pelota cae.

Si no flotas en el aire, esa es tu prueba. Son preguntas estúpidas como esta las que hacen que Quora se convierta en una pérdida de tiempo irrelevante.

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