¿Es la gravedad una fuerza?

Question

Si la gravedad sólo surge de la curvatura del espaciotiempo, ¿es en realidad ¿una fuerza? ¿Por qué es una de las 4 fuerzas fundamentales de la naturaleza?

Answer 1

Es cierto que nuestra teoría (clásica) de la gravedad describe la gravedad de forma geométrica como la curvatura del espaciotiempo, y esto parece muy diferente a las otras tres fuerzas. Lo que es menos conocido es que las otras fuerzas también pueden escribirse como una teoría geométrica y describirse utilizando la curvatura. Esta formulación se conoce como Teoría gauge de Yang-Mills .

De hecho, la teoría del electromagnetismo de Maxwell es en realidad una teoría clásica de Yang-Mills, aunque Maxwell no se dio cuenta de ello, ya que Yang y Mills no desarrollaron sus ideas hasta la década de 1950.

Las cosas son más complicadas de lo que he sugerido, porque las fuerzas electrodébil y fuerte son teorías de campo cuánticas y no tienen ningún análogo clásico como la electrodinámica clásica o la gravedad. En el caso de la gravedad, por supuesto, no tenemos forma de cuantificarla. También debo señalar que la gravedad no puede escribirse como una teoría de Yang-Mills, por lo que los conceptos de curvatura utilizados son diferentes.

Sin embargo, su afirmación de que la gravedad es diferente a las otras tres fuerzas porque se basa en la curvatura del espaciotiempo no es tan obviamente cierta como parece a primera vista.

Answer 2

Podría ser o no ser. Realmente no está claro. Todavía se necesita algún tipo de medio para comunicarse con el espacio-tiempo y decirle que se curve. Aquí es donde los gravitones podrían entrar potencialmente en juego como mediadores de la fuerza, y eso haría técnicamente de la gravedad una fuerza fundamental. Ciertamente se espera que sea bastante diferente de las otras 3 fuerzas. Pero ciertamente no soy un experto en RG y podría estar equivocado.