¿Podría la curvatura espacio-temporal ser la interacción total de los campos cuánticos en presencia de masa?

Einstein promovió la noción de gravedad como curvatura para explicar la acción de la materia inerte sobre el espacio estático. En ese momento, no había ningún campo conocido que pudiera ponerse en servicio para explicar la atracción gravitacional, y esto creó un problema para cualquier teoría. Einstein, como lo había hecho una década antes, convirtió el problema en un postulado. Una resolución brillante. A pesar de que el espacio no es estático, sino que se expande (probablemente a un ritmo acelerado), la idea de curvatura estática ha persistido. Tal vez esto se deba a mezclar en la mente de muchos, los resultados de los experimentos de desviación de la luz con la noción de espacio de flexión. La física newtoniana también predice que la gravedad doblará la luz, por lo que, aunque la teoría general predice el doble del ángulo (muy cerca del valor medido), no necesariamente se deriva de la curvatura del espacio como una realidad física. Se han propuesto otras teorías para explicar la desviación de doble ángulo. Lo más significativo es que no existe una teoría que explique por qué la masa deforma el espacio. Todo lo que se sabe sobre fuerzas y campos, en algún nivel, implica una acción dinámica. Un imán de barra, por ejemplo, crea atracción o repulsión que se cree que es el resultado de la alineación orbital de electrones dentro de la barra. Los campos cuánticos también tienen su origen en la cinética basada en lo que creemos saber. No veo ninguna razón para descartar la posibilidad de una interacción cuántica generalizada con toda la materia. En la medida en que dicha actividad pueda explicar la gravedad en términos de fuerzas espaciales en lugar de geodésicas en el espacio curvo, sería más compatible con lo que ahora se conoce sobre dinámica espacial.

Entendido de cierta manera, este es exactamente el problema de la gravedad cuántica. Aquí hay dos cosas que sabemos.

Primero, en ausencia de una constante cosmológica, estas son las ecuaciones de campo de la relatividad general de Einstein:

[matemáticas] G _ {\ mu \ nu} = \ frac {8 \ pi G} {c ^ 4} T _ {\ mu \ nu} [/ matemáticas]

Es decir, el tensor de Einstein, que codifica la curvatura del espacio-tiempo, es proporcional al tensor de energía de estrés.

Esta ecuación describe las interacciones gravitacionales a gran escala y es fabulosamente precisa. Hay buenas razones para creer que hay mucho de correcto en GR.

Lo segundo que sabemos de la teoría cuántica de campos es que el objeto en el lado derecho de la ecuación (la [matemática] T _ {\ mu \ nu} [/ matemática] que codifica el contenido de energía de masa de una región) debe ser expresado en términos de los campos cuánticos totales en esa región.

La teoría del campo cuántico también es fabulosamente precisa a pequeña escala, y ha demostrado ser capaz de predecir cantidades hasta las cifras significativas novena o décima. Así que también tenemos buenas razones para creer que QFT tiene mucha razón.

Nuestro problema es que los objetos utilizados en la teoría cuántica de campos no se parecen en nada a un tensor de energía de estrés que se pueda insertar en la ecuación GR.

Así que tenemos varios intentos de cambiar un elemento u otro para que esto funcione. Algunos suponen que el bit de la teoría del campo cuántico es básicamente correcto e intentan extender esto para abarcar la parte gravitacional (teoría de cuerdas).

Otros suponen que el bit de gravedad es correcto e intentan utilizar este enfoque para abarcar los bits QFT (gravedad cuántica de bucle).

Otros suponen que ambos bits tienen que ser alterados y llegan desde nuevas direcciones por completo.

Las personas muy inteligentes están atrapadas en esto ahora.

Esos son conceptos muy especulativos, pero no sin atractivo. No eres el primero en hacer la pregunta. Hay una serie de físicos teóricos que se inclinan hacia la idea de que la gravedad es una fuerza ficticia cuando se ve desde un “marco de referencia” apropiado.

El soporte más sólido proviene de la correspondencia AdS / CFT. Existen enfoques para ADS / CFT en los que solo existe QFT en el límite bidimensional y la gravedad aparece como fuerza ficticia en el espacio tridimensional como un efecto secundario del enredo.

Cosas extrañas y mucho más allá de mi comprensión, pero no sin fundamento en física teórica.

No veo cómo un objeto gravitante podría afectar las interacciones cuánticas sin un campo para transportarlo. De lo contrario, tiene “acción espeluznante a distancia”. Entonces, ha inventado un nuevo concepto que no agrega nada al modelo más que una mayor complejidad.