¿Es posible obtener una gravedad real utilizando el campo de Higgs, los gravitones u otras ideas físicas (aunque todavía no comprendamos completamente la gravedad y no dependamos de la relatividad general)? ¿Cómo se vería?

Me preocupa un poco que su término “gravedad real” pueda ser un poco engañoso. Supongo que significa, ¿cómo se crea una distorsión del espacio-tiempo?

Así que primero responderé con algo que probablemente no quisiste decir, pero definitivamente es “gravedad” en algún sentido de la palabra. La relatividad general en realidad puede considerarse como una “teoría de campo unificado” que une las pseudo fuerzas inerciales experimentadas por los observadores en marcos de referencia acelerados (no en caída libre) y la fuerza gravitacional experimentada por los observadores (no se permite la caída libre) mantenida estacionaria en una gravitación campo. Esto se conoce como el principio de equivalencia. Esto significa que localmente, en una pequeña región del espacio, la fuerza G de la gravitación es indistinguible de la fuerza G de la aceleración.

En primer lugar, sin ideas físicas de vanguardia, es posible obtener “gravedad”, pero en un sentido especial:

  1. Imagine un punto a una distancia significativa de las masas gravitatorias.
  2. Rodea el punto con partículas de prueba del observador (naves espaciales o algo así).
  3. Acelere las partículas de prueba hacia afuera a 9.8 m / seg-sec (32 pies / seg-sec).
  4. Cuando las partículas de prueba han atravesado la distancia igual al radio de la tierra, ¡todos los observadores de partículas de prueba experimentarán exactamente la misma fuerza G que alguien en la superficie de la tierra!
  5. Tenga en cuenta que en un marco de referencia acelerado, el espacio-tiempo está distorsionado, al igual que en un campo gravitacional.

En segundo lugar, toda la materia, por pequeña que sea, produce algo de gravedad, como esta computadora portátil en la que escribo esto, y esto a su vez también distorsiona el espacio-tiempo. Los efectos gravitacionales de las masas pequeñas se pueden observar con un equilibrio Cavendish.

Ahora sería negligente dejarlo sin mencionar algunos resultados preliminares no confirmados que han estado circulando por Internet.
¡Hay dragones! ¡Padres fuertemente advertidos! ¡No intentes esto en casa!

Se ha realizado un considerable trabajo teórico respetable sobre la teoría de los campos de “deformación”, regiones autosuficientes del espacio-tiempo que, en teoría, podrían viajar mucho más rápido que la luz, trayendo un objeto interior que es estacionario dentro de él (y por lo tanto no viola el regla que no puede viajar más rápido que la luz) durante el viaje. Ahora bien, este es un trabajo muy teórico, ya que nadie tiene idea de cómo controlar a una bestia o detenerla.
Ver: unidad de Alcubierre.

Hasta este momento, generalmente se pensaba (fuera de la ciencia ficción) que esto requeriría materia exótica, ya que para establecer dicho campo se necesitaba una densidad de energía negativa . Este mes, al probar un sistema de propulsión electromagnética particular, los científicos de la NASA informaron una anomalía inexplicable. Este sistema de propulsión no se entendió bien, pero parece haber resultados que sugieren que proporciona empuje. Habían puesto un interferómetro diseñado para detectar distorsiones de espacio-tiempo en él. No sé por qué hicieron esto, una alondra o una corazonada. De todos modos, un trabajo muy muy preliminar ha producido una medición de tal distorsión del espacio-tiempo.

Si este resultado se mantiene, esto indicaría la creación de una pequeña distorsión del espacio-tiempo de un tipo exótico.

Si no aguanta, terminará en la pila de basura como las velocidades de neutrinos “superluminales” (medidas incorrectamente) que llamaron la atención recientemente, o más atrás en el tiempo, la “violación de la conservación de la energía” que algunos físicos pensaron habían observado (los neutrinos se llevaban la energía).

No tengo idea de lo que podría hacerse con el “bosón de Higgs”, pero crear gravedad (real, no artificial) es relativamente fácil: construir una nave espacial o una estación espacial en órbita con forma de toro (muchas ideas aquí: estación espacial giratoria) , y acelere su velocidad de rotación hasta alcanzar una G (gravedad): el cubo estará “arriba” y la pared exterior “abajo”. Ver Gravity in the Elysium Space Station para una buena discusión sobre este tema.


Para una interesante historia de SF que involucra una “estación espacial” realmente enorme , lea la serie Ringworld de Larry Niven . Muy recomendable, con muchas ideas que invitan a la reflexión. Un verdadero “cambio de página”!

Dependiendo de lo que quiera decir con gravedad artificial, con suficiente energía puede crear la cantidad de gravedad que desee, la energía requerida es enorme, ya que estamos hablando de usar E = mc ^ 2 para crear gravedad a través de la masa de la energía misma. Podemos causar gravedad al utilizar la equivalencia entre gravedad e inercia. Haga que algo acelere a 9.8m / s continuamente y experimentará una gravedad equivalente a 1G, puede obtener una aceleración continua haciendo que algo gire de modo que cambie continuamente su velocidad en 9.8m / s.

Sin una teoría cuántica de la gravedad, es muy difícil imaginar cómo el campo de Higgs podría interactuar con la gravedad.

Por “gravedad real” supondré que te refieres a un campo gravitacional, diferente al que la Tierra está ejerciendo actualmente sobre nosotros. La respuesta es que ya tenemos “gravedad real”. Todo lo que tiene masa, incluidos tú y yo, ejercemos una fuerza gravitacional sobre otras cosas. Literalmente, todo en el universo ejerce esta fuerza; solo hablamos de planetas y cuerpos celestes porque son lo suficientemente grandes como para ejercer una fuerza mucho mayor; También conocido como gravedad como tú y yo lo sabemos.

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