¿Qué no entendemos sobre la gravedad?

Answer 1

Por lo que entiendo, el problema es combinar la teoría cuántica y la relatividad:

• En la teoría cuántica no existe tal cosa como la posición de un átomo. La teoría se entiende generalmente como una teoría probabilística. Por ejemplo, si tenemos dos electrones, la función de onda es [math] \ Psi (x_1, x_2) [/ math] con [math] x_i [/ ​​math] las coordenadas del átomo [math] i [/ math]. Esa es la función de onda que incorpora todos los electrones juntos y el término gravitatorio que aparece es [math] \ frac {\ Psi (x_1, x_2)} {| x_1 – x_2 |} [/ math] (a corto alcance, está completamente negligible con respecto al término electrostático).
• En la teoría relativista, la presencia de una masa crea una curvatura del espacio. El movimiento se interpreta como siguiendo las líneas geodésicas del espacio curvo. En otras palabras, el espacio está cambiando cuando la posición de las masas está cambiando.
• Tenga en cuenta que numéricamente, la teoría cuántica es horrible, ya que para [math] N [/ math] los electrones uno tiene que lidiar con un espacio de funciones de onda que toman [math] 3N [/ math] variables. La relatividad numérica también es horrible, ya que el espacio cambia con el tiempo y todas las diferencias finitas, el elemento finito asume un espacio fijo.
• Ahora lo que funciona es la teoría cuántica en un espacio curvo por la relatividad. Podemos trabajar con esto, es esencialmente pasar del espacio plano euclidiano al colector curvo de Riemann. Pero hay una aproximación hecha al hacer eso:
• Según la relatividad, el espacio y su curvatura dependen de las posiciones exactas de los puntos de masa considerados. Por otro lado, de acuerdo con la teoría cuántica, no podemos asignar una posición estricta para el punto de masa. Todas esas posiciones son probabilísticas si admiten la interpretación probabilística de la teoría cuántica.
• Entonces, el desafío es construir una teoría consistente que admita que el espacio puede variar probabilísticamente. Creo que esta es la razón por la que las teorías que se han propuesto como la teoría de cuerdas o la gravedad cuántica de bucles tienen algún aspecto extraño sobre ellas. Tienes que construir algún tipo de espacio-tiempo probabilístico y eso no va a ser fácil.
• La segunda dificultad es experimental. Los efectos cuánticos son visibles a muy pequeña escala, cosas como el átomo. Por otro lado, los efectos relativistas son visibles a una escala muy grande, cuando las masas son lo suficientemente grandes para curvar el espacio-tiempo, cosas como agujeros negros. Por lo tanto, está buscando un fenómeno que afectaría de manera muy pequeña a objetos muy muy grandes. Esto no va a ser fácil si es posible.

Entonces, es por eso que el problema sigue sin resolverse muchas décadas después de que fue identificado.

Answer 2

He reflexionado sobre el por qué durante muchos años. Creo que lo sé … ish. Comienza observando la materia cuantificada más extrema (BH) y observando la materia cuantificada más pequeña, y lo que tienen en común es la entropía, entre otras cosas.

¿Alguna vez has oído hablar de la congelación de la muerte del universo? Bueno, tomará billones de años para que esto suceda, un tiempo inimaginable. Y así, digamos que usted es un ser humano, comience a sentir la necesidad de hacer lo que su materia quiere hacer (y no su instinto animal). ¿Que es esto? Para irradiar completamente toda tu energía. Bueno, serás un cadáver, una cosa no humana mucho antes de que “tu” materia alcance completamente su estado final. Sin embargo, para un agujero negro, ya están allí.

La gravedad y la dilatación del tiempo asociada tienen un efecto en la tasa de entropía: cualquier cosa por debajo de BH en el orden celestial de las cosas está disminuyendo esta tasa, como un anciano muriendo pero haciendo todo lo posible para mantenerse vivo. Cuando la gravedad se vuelve tan grande, este tormento de tardar tanto en alcanzar su estado final cesa y el estado final se alcanza instantáneamente. Tal vez es por eso que la materia atrae a gran escala, tanto, que percibimos danzas rítmicas de las órbitas celestiales, pero en el verdadero sentido del tiempo eterno, la materia está tratando de alcanzar su estado final mediante la creación de grandes pozos de energía (agujeros negros) de manera tal Ellos “escaparon” hasta el final del universo, que es el equilibrio universal.

Llego a esta conclusión porque la razón por la cual existe la masa / materia es el desequilibrio del equilibrio. Solo un pensamiento.

Answer 3

Sugeriría leer Una breve historia del tiempo: Stephen Hawking. Él explica esto desde lo más básico, y puede ser comprendido por cualquier persona. Y es una lectura bastante pequeña.

Digamos que hay un tema en investigación / estudio llamado “xyz”. Esta investigación tiene como objetivo encontrar más información sobre este objeto “xyz”. Hay casos en los que usar la física newtoniana te dará respuestas incorrectas sobre “xyz”, pero la relatividad general sí. Y hay casos para el otro lado también.

Ciertas propiedades pueden explicarse / probarse / derivarse de uno de estos dos, pero no de ambos.

El futuro se basa en comprender estos dos, y encontrar una teoría unificada que explique todo.

Answer 4

¿Qué lo causa? Nadie ha encontrado una buena respuesta a esa pregunta. Sabemos cómo funciona la gravedad. No sabemos -por qué- hay gravedad.