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¿Por qué no existe una constante de tipo permitividad para la gravitación?

Cuando miro a los campos eléctricos o magnéticos, cada uno de ellos tiene una constante que define cómo un campo afecta o es afectado por un medio. Por ejemplo, los campos eléctricos en el vacío tienen una constante de permitividad $_0$ incrustado en la expresión del campo eléctrico de una carga puntual: $E = q/4 _0r^2$ . Sin embargo, si pongo esta carga puntual en algún dieléctrico que tenga una constante de permitividad diferente $$, the value of the electric field changes. On a similar note, magnetic fields behave very similar but have the permeability constant $ _0$ en su lugar.

A mi entender, creo que no es el caso de los campos gravitatorios ya que la constante gravitatoria universal $G$ se considera una constante fundamental. Así que supongo que aunque los campos gravitacionales operan en diferentes tipos de medios, esto de alguna manera no afecta al valor del campo gravitacional. Mi pregunta es ¿por qué es así, es decir, por qué no existe una constante de tipo permitividad para la gravitación?

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pulcher Puntos 316

Permittividad $\varepsilon$ es lo que caracteriza la cantidad de polarización $\mathbf{P}$ que se produce cuando un campo eléctrico externo $\mathbf{E}$ se aplica a un determinado medio dieléctrico. La relación de las tres magnitudes viene dada por

$$\mathbf{P}=\varepsilon\mathbf{E},$$

donde la permitividad también puede ser un tensor (de rango dos): es el caso de un material anisótropo.

Pero, ¿qué significa que un medio esté polarizado? Significa que hay dipolos eléctricos, que existen unidades de carga tanto negativa como positiva. Pero esto ya nos da una respuesta a la pregunta original:

En la gravitación no hay cargas opuestas, sólo hay un tipo, la masa, que sólo puede ser positiva. Por lo tanto, no existen dipolos ni el concepto de polarizabilidad. Por lo tanto, tampoco hay permitividad en la gravitación.

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Existe una noción de polarización en la gravedad. En la cuantización canónica de la RG, expandimos la métrica como $f_{\mu \nu} \sim \int \mathrm{d}^4 p \, \epsilon_{\mu \nu} a^{\dagger}_p ...$ y $\epsilon_{\mu \nu}$ se interpreta como un tensor simétrico sin trazas de rango 2 que especifica la polarización. Además, en la teoría de cuerdas, el operador de vértice del gravitón contiene un tensor de polarización, que también se contrae con operadores de creación para producir estados con gravitones.

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@JamalS: Tienes razón, pero esto es diferente del tema de esta pregunta. El tensor de polarización del gravitón/ondas gravitacionales no se refiere a la polarización debida a alguna carga, sino a la polarización de una onda, comparable a la de una onda electromagnética. Para comparar: en electrodinámica, hay dos nociones de polarización: la de las cargas en un medio, y la de las ondas electromagnéticas.

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@JamalS ¿Existe (por ejemplo, en la teoría de cuerdas) la polarización del vacío en el sentido del vacío QED (por ejemplo), es decir, el fotón que se convierte en un par electrón-positrón y, por tanto, apantalla la carga eléctrica desnuda? Yo diría que no, ya que la gravedad, que yo sepa, sólo tiene una "carga".

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derekv Puntos 148

Esto es especulación, pero yo supondría que es por la misma razón que la gravedad nunca repele, sólo atrae. La permitividad eléctrica indica cómo se reorganizan los electrones de un material para oponerse a un campo aplicado. No estoy seguro de cuál sería el análogo de la gravedad en este caso.

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Creo que tienes razón después de leer el enlace proporcionado anteriormente por jinawee. Esto es lo que pienso: si pongo una carga dentro de un dieléctrico, formará un anillo de cargas negativas a su alrededor y esto a su vez reduce el campo. Sin embargo, si pongo una esfera de masa densa sólida dentro de otra masa, también atraeré un anillo delgado de masa que, en cambio, aumenta el campo gravitatorio de la esfera de masa densa.

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Es decir, como hay dos tipos de cargas y un tipo de masa, ésta es en última instancia la razón por la que no hay constante de permitividad para la gravitación. Estoy seguro de que alguien más puede resumir esto mejor que yo, así que por favor.

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Es sólo una reescritura de la constante existente. Es raro resolver problemas del tipo de la Ley de Gauss para la gravedad, así que la ecuación se deja en la forma más simple que implica $G$

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Rik Puntos 21

Has complicado mucho la situación.

  • Elemento de la lista -

N/C ~ N/Kg

Así que debe haber una cantidad análoga para ε. Donde

k=(4πϵ0)^-1 Por lo tanto debe existir un análogo G=(4π@)^-1.

En cuanto a la cuestión positiva negativa realmente no es la permatividad no tiene dirección. La dirección la determina la carga, y la masa. Lo que pasa es que sólo hay una posibilidad para la masa... ¿o no? Por que dado todos los paralelismos la electricidad tiene una antiparticula.

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