¿Cómo interactúan dos o más campos gravitacionales?

Su búsqueda conlleva una suposición implícita de que la gravedad puede cuantificarse; de lo contrario, existe el único campo gravitacional clásico, que parece ser bastante lineal, en cuyo caso las ondas de gravedad no son entidades separadas y la pregunta no tiene sentido.

Ahora, si está hablando de “gravitones”, que serían tanto ondas como partículas, o simplemente instancias cuantificadas de un campo gravitacional, el análogo más cercano es probablemente la luz (fotones). Cuando aprendí QED (electrodinámica cuántica), pensé que sería divertido calcular la dispersión fotón-fotón. Los diagramas de Feynman son fáciles de dibujar, por lo que fue “sencillo” (un término que los teóricos competentes usan para hacer que los experimentadores novatos se sientan como idiotas, probablemente con razón) para hacer los cálculos. Desafortunadamente, no le pregunté a nadie la respuesta antes de comenzar (¡eso me pareció deshonesto, tonto!), Así que no sabía que las consideraciones de simetría hacían “obvio” que todos los términos de orden inferior se cancelaran. Entonces, para una aproximación excelente, los fotones no se dispersan entre sí . Bueno, supongo que eso es bastante evidente empíricamente … pero nunca verifiqué para ver si podría haber términos de orden superior (por lo tanto, extremadamente pequeños) que no se cancelen, en cuyo caso podría haber una dispersión de fotón-fotón muy débil. .

Bien, ahora voy a buscar en Google y descubro que mucha gente cree que la dispersión de fotón-fotón (¿también conocida como dispersión de Delbruck?) Ocurre, es importante e incluso se ha medido. Sin embargo, muestran diagramas de Feynman como los que me dijeron cancelados. Hmmm …

Como puede ver, no es una pregunta trivial ni siquiera sobre la luz, a pesar de que QED es la teoría física más exitosa de todos los tiempos. ¡Y ahora quieres extenderlo a gravitones , que ni siquiera estamos seguros de que exista !

No es muy útil, ¿verdad? ¿Pero ya nos estamos divirtiendo?

En primer lugar, la fuerza gravitacional total sobre un objeto es simplemente la suma de las fuerzas ejercidas sobre él por todo lo demás. Prácticamente, solo necesita considerar las cosas que están cerca porque la fuerza cae como 1 / r ^ 2.

Hay un campo gravitacional, al igual que hay campos eléctricos y magnéticos. Al igual que esas fuerzas, la gravedad tiene un vector de fuerza definido para cada punto en el espacio.

Tenemos evidencia indirecta de ondas gravitacionales. En la década de 1970, Hulse y Taylor descubrieron un par de púlsares que orbitan entre sí. Descubrieron que la órbita se estaba reduciendo lentamente. La energía tenía que ir a algún lado, y la mejor explicación es que las ondas de gravedad se la están llevando. Obtuvieron el Premio Nobel por este trabajo en la década de 1990. Ver http://en.m.wikipedia.org/wiki/P

Me entristece que los campos de gravedad se sumen linealmente No soy un experto en relatividad general, pero ¿tal vez las ondas gravitacionales interactuarían de manera no lineal si la amplitud es lo suficientemente grande (es decir, campos muy fuertes)? Suceden cosas similares con las ondas de luz cuando la intensidad es lo suficientemente alta. Solo especulaciones de mi parte, pero ¿tal vez alguien lo sabe con seguridad?

La gravedad es un campo vectorial que se comporta muy bien con una regla de aditividad simple. Esto ayuda mucho, por supuesto, cuando se realizan simulaciones por computadora de la evolución del Universo, que se llama el problema del cuerpo N. No podemos excluir algunas desviaciones de esto en el caso de campos gravitacionales muy intensos, pero este es un dominio potencial de la futura teoría del campo de gravedad cuántica (aún no existente).

La relatividad general es una teoría no lineal y la no linealidad puede interpretarse como el campo gravitacional que interactúa entre sí.

La no linealidad es una de las grandes diferencias entre la gravedad newtoniana y la relatividad general de Einstein. Es la razón por la que hay agujeros negros con horizontes de eventos y la electrodinámica no (que tiene autointeracciones patéticamente débiles).

Todavía no hemos visto una onda gravitacional, por lo que no hay evidencia de que interactúen entre sí.

Solo hay un campo gravitacional. Las masas dentro de él ejercen fuerzas entre sí.

La gravedad no es una fuerza de campo en el sentido tradicional de un campo eléctrico o magnético.

Interactúan directamente entre los dos o más centros de masa.