Dado que sabemos que la energía (y, por lo tanto, la masa) está compuesta por cuantos, y también que no podemos medir nada bajo la distancia de Planck, ¿por qué seguimos usando un modelo continuo (continuo espacio-tiempo) y no uno discreto?

No solo no podemos medir nada menos que la distancia de Planck, ni siquiera podemos acercarnos remotamente a ella.

Usamos un modelo continuo porque en realidad no sabemos cómo se ve el espacio en el nivel más pequeño. De hecho, su pregunta refleja uno de los mayores problemas no resueltos en física del siglo pasado: ¿cómo combinamos nuestra teoría de las cosas grandes (relatividad general, con su espacio-tiempo continuo y suave) con nuestra teoría de las cosas pequeñas (teorías de campo cuántico, que como señalas, discretiza todo).

Dos de los enfoques más populares han sido la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica de bucles, pero que yo sepa, ambos han luchado para hacer predicciones que podríamos usar para separarlos de la teoría actual. Y creo que una gran parte del problema es que tenemos muchos problemas para probar el comportamiento de la gravedad en una escala muy pequeña. Los bucles en la teoría de cuerdas son tan pequeños que aún no hemos concebido ninguna forma de “mirarlos”. Del mismo modo con los fragmentos hipotéticos del espacio-tiempo en LQG.

Creo que la teoría de cuerdas también tenía algo así como variaciones [matemáticas] 10 ^ {400} [/ matemáticas], y no estábamos seguros de cómo elegir el conjunto de constantes que explicaría nuestro universo en lugar de otro. Para mí, eso es como decir “tenemos una curva para los datos” y luego presentar un polinomio de alto grado con constantes desconocidas que podrían ajustarse a cualquier dato: en realidad no explica nada, y podría usarse para explicar cualquier cosa .

Pero no soy un experto en teoría de cuerdas ni en gravedad cuántica de bucles (ni en relatividad general o teorías de campo cuántico, ni siquiera en teorías de campo). Mi comprensión de todo eso es relativamente superficial.

Pero, básicamente, hay mucho trabajo buscando una respuesta a su pregunta, y hasta ahora se ha descubierto que falta. Tal vez sea un trabajo prometedor, pero necesitaremos algunas ideas nuevas sobre qué observar o cómo experimentar para descubrir cuál será el próximo paso en física teórica.

No hay límite mágico impuesto o reflejado en las unidades de longitud y tiempo de Planck. ¿Crees que también hay un límite en la masa de Planck?

Dejando eso de lado, la cuantización ciertamente no significa que de alguna manera “todo” haya sido “probado” como discreto. Por el contrario, en las formulaciones clásicas de QM, se asume fuertemente que el espacio y el tiempo son continuos, y esto todavía está allí en QFT. Ahora, es bastante posible creer que la apariencia de continuidad es una propiedad emergente de una realidad realmente discontinua (a una escala adecuadamente pequeña). Por otro lado, no conozco una razón asesina por la que esto debe ser cierto; Es una preferencia estética por un tipo de teoría sobre otra. “Discontinuo porque cuantos” no es mejor que “Todo es relativo, dijo Einstein”.

Los cuantos de Planck son unidades de acción, no energía. La longitud de Planck es una unidad natural inferida de h, G y c. Pero su existencia no prueba que el espacio-tiempo sea discreto. De hecho, hay evidencia empírica bastante fuerte en contra de eso. El hecho de no detectar la dispersión en los estallidos de rayos gamma implica que el espacio-tiempo es continuo hasta 1/525 de la longitud de Planck. arXiv: 1109.5191v2

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