La gravedad no es una fuerza sino una interacción bidireccional entre la masa y la curvatura del espacio-tiempo. ¿Por qué la mayoría de los físicos creen en el gravitón, que es el portador de la fuerza hipotética de esta no fuerza?

Comentario 1 : Interpretar la gravedad como “fuerza” versus “curvatura del espacio-tiempo” es semántica.

Considere la ecuación de movimiento (general-relativista) para una partícula,

[matemáticas] \ frac {{\ rm d} ^ 2x ^ \ rho} {{\ rm d} t ^ 2} + \ Big (\ Gamma ^ \ rho _ {\ mu \ nu} \, \ frac {{\ rm d} x ^ \ mu} {{\ rm d} t} \, \ frac {{\ rm d} x ^ \ nu} {{\ rm d} t} \ Big) = 0 [/ math],

llamada ecuación geodésica, donde la matriz de cantidades [matemática] \ {\ Gamma ^ \ rho _ {\ mu \ nu}, ~ \ mu, \ nu, \ rho = 0,1,2,3 \} [/ matemática] forman los símbolos de Christoffel, que dependen de las primeras derivadas de la métrica (tasa de cambio de cómo medimos distancias y ángulos) y la métrica inversa. Escribirlo de esta manera interpreta el segundo término (entre paréntesis) como los efectos de la curvatura espacio-temporal.

Escribiendo la misma ecuación que

[matemática] m \, \ frac {{\ rm d} ^ 2x ^ \ rho} {{\ rm d} t ^ 2} = F ^ \ rho_ \ text {grav}, \ qquad F ^ \ rho_ \ text { grav}: = \ Big ({-} m \, \ Gamma ^ \ rho _ {\ mu \ nu} \, \ frac {{\ rm d} x ^ \ mu} {{\ rm d} t} \, \ frac {{\ rm d} x ^ \ nu} {{\ rm d} t} \ Big) [/ math]

reinterpreta el segundo término (entre paréntesis) como una fuerza.

Comentario 2 : No puedo hablar por otros físicos, pero no creo de ninguna manera. Creer requiere aceptar sin prueba. En lugar de creer de una forma u otra, prefiero retener la opinión / juicio hasta que se obtenga una prueba (ya sea evidencia experimental de gravitones o prueba teórica de que la gravedad no cuantificada es inconsistente), de una forma u otra, en cuyo punto lo haré saber


R .: El campo gravitacional puede cambiar, y los cambios en él se propagan por medio de ondas gravitacionales. Los cuantos de ondas gravitacionales son gravitones, si el campo gravitacional se va a cuantificar. (Quizás no sea así: la gravedad puede ser una característica emergente, no una interacción fundamental).

Tu premisa es incorrecta. La mayoría de los físicos no “creen en el gravitón”, porque todavía no hemos encontrado ninguna evidencia de que tal cosa exista.

También es incorrecto al afirmar que “la gravedad no es una fuerza”. Cualquiera que sea su causa última, actúa de acuerdo con el mismo tipo de ecuaciones que describen todas las otras interacciones que llamamos “fuerzas” y, por lo tanto, tiene sentido incluirlo en esa categoría.

Por esta razón, muchos físicos creen que es probable que la interacción que llamamos “gravedad” esté cuantificada. Como todas las otras cosas que llamamos “fuerzas” provienen de campos cuánticos, tendría mucho sentido si la gravedad también lo hiciera. Si es así, entonces el cuanto del campo gravitacional ya tiene un nombre elegido: “gravitón”. Pero nadie “cree” en él, porque no sabemos con certeza si la gravedad es un campo cuántico o no.

En física moderna hablamos de campos no de fuerza, estos campos tienen efectos que llamamos fuerzas, cada campo, por lo tanto, tiene un portador de su fuerza, llamado bosón, el campo gravitacional tiene un efecto, es decir, la fuerza que necesita un portador, este portador es llamado gravitón, con propiedades especiales como masa neutra cero y giro 2, ya que la física gravitacional determina tales propiedades, para este bosón (gravitón), la constante de newton (en el concepto clásico de gravedad) es una constante universal que se encuentra en el Einstein ecuación que describe la gravedad como una curvatura. De hecho, la ecuación de Einstein va a la ecuación de Newton cuando el tensor de energía-momento se aproxima a la densidad de masa.

La fuerza de atracción gravitacional (también conocida como gravedad) es una fuerza, al igual que otras fuerzas físicas.

Una masa conduce a una curvatura espacio-tiempo que conduce a una fuerza de atracción gravitacional, del mismo modo que un imán conduce a una línea de fuerza magnética que conduce a una fuerza de atracción / repulsión magnética.

Graviton es una representación de partículas de la curvatura espacio-temporal y la onda gravitacional es una representación de onda de la curvatura de espacio-tiempo, así como el fotón es una representación de partículas del campo electromagnético y la onda electromagnética es una representación de onda del campo electromagnético.

Puedes imaginar esto como una trinidad de onda-partícula-campo.

¿Por qué haces reclamos que se disputan fácilmente? “La mayoría de los físicos” son bastante poco comprometidos con los “gravitones”. Sería estéticamente agradable si la gravedad pudiera describirse correctamente como una teoría de campo cuántico, pero hasta ahora nadie ha presentado una QFT convincente de G.

Primero, no diría que la mayoría de los físicos creen en los gravitones (Fuera de las cosas realmente poco fiables de Kerr-Newman que podrían llamarse gravitones, pero estoy divagando). Segundo, la gravedad no es causada por la masa, sino por el estrés. tensor de energía (De hecho, es posible tener una fuente de curvatura espacio-temporal en GR, la métrica de Schwarzschild tiene un tensor de tensión-energía de 0 pero aún tiene gravedad). Finalmente, mírelo desde la perspectiva de QFT, en principio, podría ser capaz de cuantificar cualquier cosa, el gravitón en este caso sería visto como una especie de cuantos de la curvatura espacio-temporal, más exactamente una descripción mecánica cuántica que haría GR surgen. Sin embargo … No es renormalizable, y parece que este ingenuo intento de gravedad cuántica no es suficiente, necesitas algo diferente. (Editar: Graviton para más información)

Yo y un colega universitario mío tenemos una apuesta de $ 1000 dólares ya sea que se descubra o no el gravitón. Estas ondas gravitacionales que descubrimos a través de LIGO definitivamente han abierto las puertas para el gravitón, pero todavía estoy en el barco que esto es una consecuencia del espacio-tiempo.

Moraleja de la historia, no hagas grandes apuestas cuando estás borracho y no entiendas completamente el tema

¿Es una “interacción bidireccional” … más fácilmente llamada “fuerza”?

En la teoría cuántica de campos, una fuerza está mediada por algo . Con la gravedad, la teoría predice que el portador de la fuerza sería un bosón spin-2 sin masa, sin carga. Eso es justo lo que predicen las matemáticas, y por eso muchos físicos hablan de eso como si fuera cierto. Y le han dado un nombre a esta partícula, el “gravitón”.

Analicemos su pregunta:

“La gravedad no es una fuerza sino una interacción bidireccional entre la masa y la curvatura del espacio-tiempo. “= Premisa no admitida y cuestionable.

¿Por qué la mayoría de los físicos creen en el gravitón, que es el portador de la fuerza hipotética de esta no fuerza? = Afirmación no admitida.

Entonces, comenzaste con una premisa cuestionable y no respaldada y seguiste eso con una afirmación no respaldada.

Yo diría que tienes que hacer un mejor trabajo al crear esta pregunta.

Primero, proporcione soporte para la premisa:

La gravedad no es una fuerza. Esto solo es válido dentro de un modelo geodésico. Que es un modelo y no una realidad.

Por lo que puedo decir, no muchas personas creen en la existencia de un gravitón. Eso nunca se ha detectado en experimentos de colisión. Si tuviera masa, cambiaría la tasa de descomposición de la Gravitación y haría que la masa bariónica en el Universo disminuya a lo largo de la vida del Universo.

¿Quién te dijo que la mayoría de los físicos creen en el gravitón? Para los científicos, creer se logra solo por medio de evidencias y debido a que la idea del gravitón es puramente hipotética, su afirmación es falsa. En realidad, por lo que sé, porque no existe una teoría completa de los gravitones, esta es la razón principal para empujar a los científicos a explorar la teoría de cuerdas.

No tengo nada claro que la mayoría de los físicos creen en el gravitón. Que yo sepa, esta partícula no se ha detectado, aunque algunos lo esperan.

No estoy preparado para las matemáticas para entender la relatividad general (todavía) y es posible que nunca pueda entenderla. Estoy confundido por la diferencia entre la idea del espacio curvo y la “fuerza”.

La razón por la que planteamos la hipótesis de que existe un gravitón se debe a cómo interactúan los campos cuánticos. Hasta ahora, lo que hemos aprendido de la teoría cuántica de campos es que si un campo se cuantifica, necesita una partícula para mediar la fuerza. Es decir, necesita un portador de fuerza.

Entonces la lógica dice, si todas las otras fuerzas tienen esta propiedad, ¿por qué la gravedad es diferente? Si el espacio-tiempo se puede cuantificar, necesitaría una partícula para transportar la fuerza. En este caso, lo llamaríamos el gravitón.

Porque, a diferencia de Liğt, el Graviton comprendería un Campo Gravitacional, similar al Campo de Higgs, donde todas las cosas con masa causarían una interrupción y por lo tanto interactuarían.

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