¿Qué significa que “la gravedad puede viajar a través de las dimensiones”?

No es fácil de explicar pero lo intentaré. Por favor corrígeme si encuentras algo mal.

Veamos primero algunos antecedentes. Los átomos están formados por partículas subatómicas como electrones, protones y neutrones. De hecho, estos tres son los más populares, hay cientos de partículas subatómicas. Después de esta explosión de partículas subatómicas, los científicos comenzaron a preguntarse si hay algo más profundo que estos. La respuesta llegó en forma de Quarks y Leptons. Entonces el protón está hecho de quarks y el electrón es el leptón más famoso. En total, hay seis tipos de quarks y seis tipos de leptones.

Hasta ahora todo bien, usando estas 12 partículas, puedes crear tu propio universo. Pero espera, tienes módulos para crear el universo, pero ¿cómo interactuarán entre ellos? Esa interacción se presenta en forma de cuatro tipos de fuerzas. La fuerza fuerte, la fuerza débil, la gravedad y el electromagnetismo.

Todavía conmigo, ¿cómo funcionan estas fuerzas? Quantum Electro Dynamics o QED, que se llama la joya de la física, sugiere que los quarks y los leptones intercambian pequeñas partículas que resultan en su interacción. Estas pequeñas partículas que transportan la fuerza se llaman fotones, gluones y bosones. Imagine que dos electrones se acercan, se repelerán mientras transfieren un fotón. Del mismo modo, las fuerzas fuertes necesitan 8 gluones para transferirse, los electrones necesitan fotones para interactuar y las fuerzas débiles necesitan w bosones z para interactuar.

Muy bien, si todavía estás leyendo. Déjame elaborar más. ¿Notaste lo que falta en el párrafo anterior? Gravedad. Eso es correcto. No sabemos cómo interactúa la gravedad. Llegaré a este punto más tarde, que responderá a su pregunta. Hasta ahora, tenemos algunos de los ingredientes para crear nuestro propio universo. Tenemos partículas hechas de quarks y leptones, tenemos fuerza que transporta pequeñas partículas para interactuar. Pero espera, los fotones no tienen masa, pero los gluones y los bosones tienen masa. ¿Por qué? Entonces, aquí viene la partícula faltante (¿has oído hablar de la partícula de Dios?). ¿Alguna suposición? ¿No? Genial, déjame presentarte a los bosones de Higgs. Hay muchos tipos de bosones de Higgs, pero no vayamos allí. Se cree que los bosones de Higgs dan masa a otras partículas. Se postula que, el universo está lleno de bosones de Higgs y se adhieren a otras partículas y, por lo tanto, les dan masa, como los estudiantes rodean a un profesor experto cuando camina por el césped pero dejan a otros estudiantes solos. Se dice que el profesor adquiere masa en virtud de los bosones circundantes (¡todas las analogías están mal en Física!).

Uf, tienes partículas, fuerza de interacción con ellas y una razón de por qué tienen y no tienen masa. ¿El único elemento que falta es cómo interactúa la gravedad? No hay una respuesta probada a esta pregunta. Solo teorías. Una teoría es que interactúan usando fuerzas que transportan partículas llamadas gravitones. A diferencia de los bosones, gluones y fotones, no se ha encontrado un solo gravitón. Ahí vas. Algo sobre lo que investigar. Ahora estamos en la frontera de la probada física.

El problema que surge ahora es que 12 partículas estándar más 4 partículas portadoras de fuerza y ​​con el descubrimiento de positrones y antineutrinos, también se prueba la antimateria que lleva el total a 32 partículas que forman nuestro universo y quién sabe, puede haber más. Es la misma vieja historia de nuevo. Explosión demográfica. Tal complejidad irrita a los físicos. Anhelan teorías y explicaciones simples y elegantes. Esta teoría simple y elegante viene en forma de teoría de cuerdas.

La teoría de cuerdas va más allá y sugiere que los quarks y los leptones no son la frontera final. Hay algo aún más pequeño llamado cadenas. Pequeñas cuerdas vibrantes diminutas. Todas las demás partículas no son más que vibraciones diferentes de estas cuerdas. Parece simple, correcto. Pequeñas cuerdas, vibrando alegremente, diferentes tipos de vibraciones que se manifiestan en nuestro mundo como partículas diferentes. No tiene que hacer un seguimiento de 32 partículas, sino solo una pequeña cuerda.

Pero, hay un pequeño problema. Hay 5 teorías de cuerdas. La búsqueda para encontrar el último bloque de construcción del universo es difícil, por decir lo menos. Y sí, sugieren que vivimos en … umm … 10 dimensiones. ¡Si! 3 del espacio 1 del tiempo y otras 6 dimensiones muy pequeñas. Es intuitivamente imposible de imaginar. Al menos para mi. ¡Pero no temas, Edward Witten al rescate! Él es el tipo que ha teorizado sobre la teoría M, que es la teoría de cuerdas 2.0.

La teoría M sugiere que vivimos no en 10 sino en 11 dimensiones. Pequeñas cuerdas que cuando se estiran forman membranas o simplemente branas. Estas branas con suficiente energía pueden ser tan grandes como el universo mismo. Y vivimos dentro de estas branas llamadas el bulto. Nuestro universo es una rebanada de esta gran barra de pan (de nuevo, las analogías están mal). Puede haber otros universos con diferentes conjuntos de leyes. Sci Fi eh !!!

Volviendo a las viejas preguntas. ¿Por qué la gravedad es débil y cómo interactúa? Quizás, la gravedad no es débil, simplemente parece ser débil. De alguna manera, está goteando a otras dimensiones. Tratemos de entender esto usando una analogía, en una mesa de billar (bidimensional), las bolas no pueden salir de la superficie, pero el sonido de las bolas colisionantes puede salir de la superficie y así es como escuchamos el sonido. Suficientemente fácil. Es decir, la energía puede viajar desde el universo 2D de la mesa de billar a nuestro universo 3D. La energía del sonido podría viajar entre dimensiones. Correcto. Con E = mc ^ 2, toda la materia es energía, lo que significa que las bolas de billar son bolas de energía pero un tipo diferente de energía condensada que no les permite salir de la mesa, pero la energía del sonido es un tipo diferente de energía que puede dejar 2- D mundo en otras dimensiones. Dando así la percepción de que la energía del sonido es débil y la energía de la bola de billar es fuerte.

Una última forma de verlo, considera la mermelada en una rebanada de pan. Se adhiere. No puede dejar la dimensión del pan, pero el azúcar no se adhiere al pan. Simplemente se desliza a otras dimensiones. Ahora puede comprender fácilmente que la mermelada y el azúcar son diferentes, al igual que la bola de billar y el sonido. Pero como toda la materia es energía, los diferentes tipos de energía se comportan de manera diferente. Lo que les permite dejar sus dimensiones. Sonido de 2-D pool a 3-D nuestro mundo y azúcar para dejar el mundo del pan en otras dimensiones.

Si todavía estás conmigo pensando qué tiene que ver todo esto con la gravedad. Aquí está tu respuesta. Recuerde cuerdas, pequeñas cuerdas vibratorias. Pueden ser abiertos o cerrados. Gluones, fotones y bosones, están hechos de cuerdas abiertas que de alguna manera están unidas a nuestro mundo como bolas de billar o mermelada y, por lo tanto, parecen ser fuertes. Los gravitones, por otro lado, son cadenas cerradas, que no están unidas a nuestro universo de ninguna manera que les permita filtrarse en otras dimensiones como el sonido o el azúcar.

Al final, si encuentras un gravitón. Sabes que puede viajar a otras dimensiones. Controlar esto puede ser un medio para comunicarse con otras dimensiones como microondas y ondas de radio. Y quién sabe, los seres en otras dimensiones están tratando de contactarnos usando gravitones (si existen), pero no podemos detectarlos de la misma manera que no pudimos detectar ondas de radio hace un par de siglos. A partir de ahora, el universo se explica utilizando la teoría cuántica, que es el estudio de la relatividad pequeña y general que se ocupa de la gravedad. QM explica las fuerzas fuertes, débiles y electromagnéticas y tiene muchas ideas extravagantes y fascinantes. Aún no se ha encontrado una gran teoría unificada que explique todas las fuerzas. ¿Puede la teoría M ser la indicada? Solo el tiempo dirá (sea el momento que sea …).

Aquí hay algunas cosas que darán una idea … sin embargo, es mucho más complejo de entender … para los dos …

Matemáticamente, de acuerdo con la relatividad general, aprovecha el hecho de que la curvatura del espacio-tiempo está matemáticamente definida por 10 términos de curvatura más de los que están restringidos por la porción controlada por la materia. Las fuerzas gravitacionales de Einstein se definen como la curvatura del espacio-tiempo. Pero, esta curvatura en el espacio-tiempo de 4 dimensiones está especificada por 20 términos distintos. Solo 10 de estos están definidos por la distribución local de la materia que se encuentra matemáticamente al resolver la ecuación de gravedad de Einstein. Los otros 10 términos en el tensor completo de ‘Curvatura de Riemann’ definen cómo el espacio-tiempo fuera del cuerpo masivo responde a la presencia de la masa, y define una solución ‘libre de fuente’ para la gravedad. Esto solo ocurre en el espacio-tiempo con más de 4 dimensiones, razón por la cual la gravedad no existe como una fuerza en el espacio-tiempo de dimensionalidad de 3.

Esa es la razón matemática por la cual la gravedad puede ‘viajar’ a través del espacio y a través de las dimensiones. En general, la relatividad, la gravedad y el espacio-tiempo son EXACTAMENTE LAS MISMAS COSAS POR DEFINICIÓN. Es imposible, dentro de la relatividad general, separar los campos gravitacionales de las propiedades fundamentales del espacio-tiempo. Esto es como tratar de definir qué es una computadora sin su software.

La teoría M sugiere que el espacio-tiempo tiene 11 dimensiones, siete de las cuales están “enrolladas” por debajo del nivel subatómico. Los físicos han especulado que el gravitón, una partícula que se cree que transporta la fuerza de la gravedad, puede “filtrarse” en la quinta dimensión o más, lo que explicaría cómo la gravedad es significativamente más débil que las otras tres fuerzas fundamentales.

Matemáticamente, de acuerdo con la relatividad general, aprovecha el hecho de que la curvatura del espacio-tiempo está matemáticamente definida por 10 términos de curvatura más de los que están restringidos por la porción controlada por la materia. En una pregunta anterior y otras en el archivo ‘Física – Relatividad’, he mencionado cómo las fuerzas gravitacionales de Einstein se definen como la curvatura del espacio-tiempo. Pero, esta curvatura en el espacio-tiempo de 4 dimensiones está especificada por 20 términos distintos. Solo 10 de estos están definidos por la distribución local de la materia que se encuentra matemáticamente al resolver la ecuación de gravedad de Einstein. Los otros 10 términos en el tensor completo de ‘Curvatura de Riemann’ definen cómo el espacio-tiempo fuera del cuerpo masivo responde a la presencia de la masa, y define una solución ‘libre de fuente’ para la gravedad. Esto solo ocurre en el espacio-tiempo con más de 4 dimensiones, razón por la cual la gravedad no existe como una fuerza en el espacio-tiempo de dimensionalidad de 3.

Esa es la razón matemática por la cual la gravedad puede ‘viajar’ a través del espacio (o dimensiones). En general, la relatividad, la gravedad y el espacio-tiempo son EXACTAMENTE LAS MISMAS COSAS POR DEFINICIÓN. Es imposible, dentro de la relatividad general, separar los campos gravitacionales de las propiedades fundamentales del espacio-tiempo. Esto es como tratar de definir qué es una computadora sin su software.

Los científicos todavía están tratando de entender la gravedad, la teoría de la galga, la relatividad general, las leyes de gravedad newtonianas, la gravedad cuántica explican la gravedad según la fórmula y el enfoque teórico.

Fuera de estos, no se considera que las leyes newtonianas funcionen en campos de nivel micro o cuántico, campos de Higgs y campos donde sea.

La relatividad general es fundamental y la gravedad cuántica es precisa, por lo que los científicos están tratando de vincularla o unificarla.

Se enfrentan a problemas, por lo que la teoría de cadenas se diseñó para proporcionar un marco matemático. Como la relatividad general es semiclásica y la gravedad cuántica es puramente mecánica cuántica. El marco matemático de la teoría de cuerdas funciona tremendamente muy preciso en 11 dimensiones, por lo tanto, decimos que la gravedad puede viajar a través de cualquier dimensión.

No diré nada sobre si la gravedad puede o no viajar a través de las dimensiones. Este concepto se mostró en la película interestelar, pero era solo ficción y no se ha establecido hasta ahora.

Ahora, para la parte de aclaración, digo que la gravedad puede afectar varias dimensiones. En el mundo real puede ser escena fácilmente. Para las dimensiones de longitud, “Agujero negro” es el ejemplo perfecto donde puede ver el efecto de la gravedad en estas dimensiones. Y para la dimensión temporal, la “dilatación del tiempo” es el ejemplo más adecuado.

Significa que la persona que habla no entiende ni la gravedad ni las dimensiones.

O eso o son un físico teórico que habla con un significado muy preciso. Si este es el caso, puede progresar solicitando una aclaración. Sin embargo, sigue siendo posible que la próxima oración parezca ser tanto “balbuceo” como inevitablemente sería el caso con el no físico.

Según la teoría de la relatividad, la gravedad es la curvatura en el espacio y el tiempo.

Por lo tanto, puede viajar en 3 dimensiones junto con la cuarta dimensión-tiempo. Debido a eso, se produce la dilatación del tiempo debido a la gravedad.

Como respuesta científica, no lo sabemos. Tenemos datos sobre esto.

Como una opinión mía, como un no graduado en ciencias naturales.
Yo creo que; La gravedad no puede viajar dimensiones.
Porque la gravedad no está directamente conectada a las dimensiones.

Creo que dimensión significa un campo de energía (podría ser una cuerda de brana) que cubre y protege un campo para que la energía vibre.
La gravedad es un campo de ondas (reflejado) en un entorno súper fluido, causa un área de baja presión para las sustancias.
En esta vista también, no hay conexión entre ellos.

La gravedad no viaja, sino que existe simultáneamente en nuestras 3 dimensiones familiares y en todas las otras teóricas.

Es un sonido que viaja a través del grosor de las dimensiones del campo de Higgs (aire fino, aire espeso, agua, agua espesa … congelada vendida, hay once grados de esto)