¿Cómo se transfiere la gravedad de un cuerpo de masa a otro? ¿Se transporta a través de una partícula u onda?

Tanto las ondas como las partículas se usan para describir la gravedad y ninguna proporciona una teoría completa. Partícula versus onda es una pregunta semiclásica. La física moderna describe todas las interacciones como “campos cuánticos”. Dada la falta de una teoría bien establecida del campo cuántico para la gravedad, la dualidad onda-partícula es una descripción útil. La relatividad general, al no ser cuántica, describe la interacción gravitacional como un intercambio de ondas gravitacionales. Haciendo una analogía con las ondas electromagnéticas, si las ondas electromagnéticas pueden cuantificarse en fotones, entonces se espera e incluso requiere que las ondas gravitacionales sean cuantificadas por una partícula, el gravitón. El gravitón es similar a un fotón pero con un giro 2 en lugar de un giro 1. Si bien se ha escrito mucho sobre el gravitón y sus características, no existe una teoría “gravito-dinámica cuántica” equivalente a la electrodinámica cuántica (QED) muy exitosa que haría que el gravitón estuviera bien definido. Los intentos de escribir expresiones para la interacción masa a masa a través de gravitones virtuales han fallado, produciendo series matemáticas no convergentes. La gravedad cuántica sigue siendo un misterio.

Realmente no lo es. Es el flujo de campo. No tiene sentido buscar analogías ya que toda la fuerza deriva de la gravedad. Todo el universo es efectivamente un solo campo. Este campo no tiene nada que ver con QFT. La intensidad de campo es proporcional a la masa, obviamente, pero debe pensar en términos de marcos de referencia gravitacionales. Más allá del nivel más fundamental, tiene sentido racionalizarlo como fuerzas. El flujo generado entre partículas es proporcional a su velocidad tangencial relativa instantánea. Sigue una regla inversa directa, pero las velocidades opuestas se cancelan, por lo que aunque la gravedad que experimentamos se deriva de la Fuerza Fuerte, se manifiesta muy débilmente. La mejor analogía es el Momento de dipolo eléctrico, que de todos modos es indirectamente lo mismo.
La forma en que el flujo de campo causa atracción es girar alrededor de los objetos. El campo funciona para acortar las líneas de campo y al mismo tiempo graduar el flujo de campo de manera uniforme. Esto es análogo a encontrar el estado de energía más bajo, aunque no estoy convencido de que el modelo de Energía sea el correcto. A corto alcance, el flujo más potente de dos partículas con el mismo giro no se repetirá pero el flujo aún actúa para graduar la pendiente, por lo que resulta la repulsión. Esta es la exclusión de Pauli.

Actualmente hay dos teorías aceptadas de la gravitación: la Ley de la Gravitación Universal de Newton y la Relatividad General de Einstein. En el caso de Newton, la gravedad es acción a distancia. Cada masa establece un campo gravitacional en cada punto del espacio. Cualquier masa colocada en un lugar determinado experimenta el mismo campo gravitacional. No hay transferencia por gravedad.

En el caso de Einstein, la gravedad es la curvatura del espacio-tiempo debido a una masa o configuración de masas. La gravedad no es una fuerza. Lo que interpretamos como la aceleración de una masa bajo la influencia de la gravedad es un movimiento uniforme a lo largo de una geodésica en el espacio-tiempo. Este es un efecto local. No hay transferencia por gravedad.

La transferencia de la gravedad implica que los cuerpos gravitacionales intercambian partículas virtuales que median la interacción gravitacional entre ellos. Incluso podemos especular que estas partículas virtuales son “gravitones”. Solo hay cuatro problemas con esto:

1. Asume la existencia de una teoría de la gravitación cuántica.
2. Asume que conocemos las características de la gravitación cuántica.
3. Se supone que los gravitones son parte de la gravitación cuántica.
4. No se ha aceptado ninguna teoría cuántica de la gravitación.

Los físicos han estado buscando una teoría cuántica de la gravedad durante décadas. Suponemos que la gravedad es un fenómeno cuantificado, pero eso es solo una suposición. También asumimos que la gravedad cuántica será una extensión del Modelo Estándar, pero eso también es solo una suposición. Una teoría del todo exitosa puede requerir un paradigma completamente nuevo.

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