Si la masa causa espacio curvo, ¿cómo se relaciona eso con la partícula de gravitón?

Podría estar equivocado, pero una partícula de gravitón es una partícula teóricamente predicha del modelo estándar de la mecánica cuántica diseñada para dar cuenta de la acción de la gravedad. Nunca se ha observado o confirmado experimentalmente. La idea de que la masa y la gravedad causan espacio-tiempo curvo (no espacio) es parte de la teoría general de la relatividad. La debilidad de la teoría general de la relatividad es que no puede dar cuenta de ciertas interacciones de partículas cuánticas observadas como partículas virtuales, dualidad de partículas de onda y acción espeluznante a distancia. De hecho, la incapacidad de unificar el modelo estándar de la mecánica cuántica con la teoría de la relatividad general de Einsteins se considera uno de los santos griales de la física. Básicamente, la teoría cuántica es muy buena para explicar los fenómenos observados a nivel cuántico y la relatividad es muy buena para explicar los fenómenos observados a nivel cosmológico, pero su enfoque de la gravedad es inconsistente y los físicos han intentado durante muchos años reconciliar estas dos teorías sin una gran éxito debido a la incapacidad de verificar experimentalmente u observacionalmente las ideas que están en competencia para resolver esta inconsistencia.

Las dos teorías principales que compiten para resolver esta inconsistencia son la supersimetría y la teoría de cuerdas. La supersimetría dice que todas las partículas fundamentales tienen socios supersimétricos que permiten la unificación de las tres fuerzas fundamentales explicadas por el modelo estándar, dejando que solo la gravedad se integre en la llamada teoría de todo. Esta integración se logra mediante modificaciones a la teoría de la supersimetría, como la ruptura supersimétrica parcial, donde la gravedad cuántica es el resultado de la ruptura de la simetría de partículas.

En competencia con esto, la teoría de cuerdas dice que todas las partículas fundamentales están compuestas de cuerdas de energía vibrante de una longitud de planck y que el estado de vibración de las cuerdas gobierna las propiedades de las partículas fundamentales. Uno de los estados de vibración de las cuerdas permite que exista el gravitón y sea la partícula portadora de fuerza de la gravedad. Básicamente, ninguna teoría puede ser confirmada o negada en esta etapa porque las predicciones de cada teoría están más allá de nuestros poderes de observación. Sin embargo, a medida que la escala de nuestros experimentos mejore y la sensibilidad de la instrumentación disponible para hacer observaciones mejore, más evidencia saldrá a la luz lentamente sobre qué teoría es más probable que sea correcta.

En la relatividad general, no existe una fuerza de gravedad clásica, pero el objeto pequeño se mueve a través de una curvatura espacial, hecha por el objeto pesado grande, alrededor del objeto pesado, por lo que no se necesita gravitón como fuerza de bosón. Pero en la teoría de la gravedad de Newton, una fuerza de campo gravitacional afecta a las masas a través del bosón sugerido o propuesto como portador de dicha fuerza, codificada como un Gravitón. De hecho, este gravitón todavía no se detecta. Recuerde que la teoría de la gravedad de Newton es una aproximación a Einstein teoría de la relatividad general cuando la tensión energía-masa tensor de momento Tuv → densidad de materia. y cuando la velocidad del objeto es <<< C (velocidad de la luz).

Para dar sentido a esta pregunta, en primer lugar es importante dar sentido a lo que realmente es una “partícula” en una teoría de campo cuántico.

¿No es irónico que nuestra mejor teoría de la física de partículas sea, de hecho, una teoría de campo ? Por ejemplo, la parte de la teoría que gobierna el electromagnetismo, la electrodinámica cuántica, es una teoría cuántica del campo electromagnético, el campo de electrones y la interacción entre estos dos campos.

Un campo en una teoría de campo es un poco como una generalización de una cuerda o una membrana estirada: puede “vibrar”, por así decirlo. De hecho, puede hacer todo tipo de cosas, pero cualquier cosa que haga puede describirse como una suma de vibraciones “puras”.

Cuando un campo es un campo cuántico, sus vibraciones “puras” vienen en unidades establecidas: en realidad se puede contar el número de veces que una vibración pura se incrementa más allá de su “estado fundamental”. Estos aumentos se denominan excitaciones del campo. Y estas excitaciones contables son precisamente lo que reconocemos como partículas. Por ejemplo, las vibraciones “puras” del campo electromagnético son lo que reconocemos como fotones.

Entonces con ese breve trasfondo, de vuelta a la gravedad. La masa causa espacio curvo … bueno, en realidad, la materia interactúa con la métrica del espacio-tiempo. La materia se caracteriza por su energía (masa), impulso y tensiones internas (p. Ej., Presión). El espacio-tiempo se caracteriza por su geometría, más precisamente sus desviaciones de la geometría “plana” del espacio-tiempo vacío, que se mide por la métrica.

Entonces, si tuviera que convertir esto en una teoría cuántica *, la energía (y el impulso y las tensiones) de la materia aumentaría y disminuiría en unidades establecidas; y las desviaciones del espacio-tiempo de la geometría plana también aumentarían y disminuirían en las unidades establecidas. Las unidades de materia establecidas que conocemos: estos serían electrones, fotones, quarks, lo que sea. Las unidades establecidas de espacio-tiempo serían los gravitones. Cada vez que la materia interactúa con el espacio-tiempo, emitirá o absorberá gravitones, causando que el número elemental de excitaciones del espacio-tiempo aumente o disminuya.

* No sé cómo; Por razones ajenas a esta discusión, no es posible convertir la gravedad en una teoría de campo cuántico de esta manera ingenua.

El gravitón tendría que ser un cuanto del espacio-tiempo.

Francamente, muchos de nosotros pensamos que los gravitones son la forma incorrecta de pensar sobre la gravedad cuántica. Ese método concibe la gravedad como un campo cuántico en un espacio-tiempo de fondo clásico y eso inmediatamente abre la pregunta de qué fondo debe usar y por qué. Ningún principio obvio de la física dicta uno sobre otro. Esta es una roca en la que la teoría de cuerdas se ha hundido durante algunos años.

Algunos de nosotros creemos que el espacio-tiempo es algo unitario y todo debe ser cuantificado, no solo una parte. Desde ese punto de vista, los gravitones no tienen un significado real, excepto como aproximaciones de baja energía.

Ausencia de evidencia del gravitón. Y como lenguaje de la física, la ecuación de gravitación de campo de Einstein (EFE) llegó a la conclusión de que una curvatura del espacio-tiempo contiene densidad y flujo de energía y momento.

Curvatura del espacio-tiempo = densidad y flujo de energía y momento.

He descubierto que hay al menos cuatro falacias lógicas de EFE.

Primero, argumento del silencio, donde la conclusión se basa en la ausencia de evidencia, más que en la existencia de evidencia. En este caso, no hay evidencia de que el espacio-tiempo sea el mundo real. Es ampliamente conocido que el vacío espacial no tiene propiedades.

Segundo, cambiar la carga de la prueba: no necesito probar mi reclamo, debes demostrar que es falso. Es porque Einstein creía firmemente en las matemáticas, especialmente en sus ecuaciones, y las utiliza como prueba.

Tercero, falsa equivalencia: describe una situación de equivalencia lógica y aparente, cuando en realidad no hay ninguna. Se encuentra en el significado de EFE, que una curvatura del espacio-tiempo contiene densidad y flujo de energía y momento

Cuarto, la teoría general de la relatividad trata sobre la teoría de la gravedad de Einstein, y se dice que la teoría de Einstein “reduce” la teoría de la gravedad de Newton. Para ser honesto, no es reducir la teoría de Newton, sino rechazar la teoría de la gravedad de Newton, ya que Einstein dijo que la gravedad no es una fuerza, sino la geometría del espacio-tiempo.

En sus afirmaciones, Einstein no puede demostrar que la teoría de la gravedad de Newton sea ilógica o absurda. Eso es algo lógico falacia: argumento ad lapidem-rechazar un reclamo como absurdo sin demostrar la prueba de su absurdo.

Puedo mostrar datos astronómicos del eclipse solar de 2017, en EE. UU., El 21 de agosto, para demostrar que el espacio-tiempo no tiene sentido.

Editar :

Los datos astronómicos prueban la ficción del espacio-tiempo

Ahora tenemos datos válidos que prueban que el espacio-tiempo como modelo realmente no coincide con los datos astronómicos del eclipse de 2017, en Estados Unidos, el 21 de agosto.

La masa no curva el espacio. Curvas de masa espacio-tiempo. Leeré la palabra “espacio” como espacio-tiempo en la pregunta.
El espacio-tiempo curvo es un modelo de realidad. Solo el hecho de que las ecuaciones basadas en un modelo están funcionando no es 100% evidencia de que un modelo sea una representación correcta de la realidad en mi opinión. En otras palabras: en realidad no tiene por qué existir el espacio-tiempo, y mucho menos que pueda ser curvo.
Esto, junto con el hecho de que los desarrollos científicos hacia la unificación de las fuerzas parecen estar estancados durante casi 100 años, son, en mi opinión, indicaciones de que este modelo al menos no está completo. Creo que lo mismo se aplica al modelo de Graviton.
Para responder a la pregunta, creo que la única relación entre el modelo de Graviton y el modelo de espacio-tiempo es que ambos son modelos incompletos de la realidad, y creo que hasta que se encuentre un modelo completo de la realidad, no se puede decir nada más sobre esto. .

La curvatura espacio-temporal y los gravitones serían diferentes formas de describir el mismo efecto.