5 votos

¿Qué es exactamente lo que entra en conflicto al tratar de unificar las 4 fuerzas fundamentales?

Todo el mundo sabe que hay 4 fuerzas fundamentales:

  • Gravedad
  • Electromagnético
  • Débil
  • Fuerte

En la escuela y la universidad te enseñan que nadie ha sido capaz de unificar estas 4 fuentes. Sin embargo, nadie explica realmente qué es lo que no se puede unificar. ¿Qué ocurre cuando se intenta unificarlas? Muchos lo han intentado y han fracasado. ¿Se llega a una contradicción cuando se unen las ecuaciones? Como cuando reduces el lado izquierdo y el derecho obtienes 1=2 ¿o algo similar? ¿Cuál es el enfoque general para unificar fuerzas?

Son muchas preguntas pero soy una persona muy curiosa. Me encantaría que alguien con conocimientos profundos lo explicara.

3voto

Robin Ekman Puntos 6938

Si conocemos la teoría física clásica de la fuerza electromagnética (y la conocemos), podemos adivinar cuál debería ser la teoría de la mecánica cuántica para ella (y luego probar con el experimento, y hasta donde podemos decir que hemos adivinado correctamente). Podemos hacer lo mismo con cualquier fuerza clásica. (Aunque las teorías fuerte y débil no se encontraron partiendo de cualquier fuerza clásica, sino generalizando la teoría electromagnética).

Estas teorías son extremadamente difíciles de calcular con exactitud, pero podemos hacer una serie de aproximaciones sucesivamente más precisas. El primer paso funciona sin contratiempos, pero en el segundo paso te encuentras con cosas infinitas o mal definidas. Algunas de ellas pueden entenderse como, por ejemplo, un electrón que interactúa con el campo eléctrico que él mismo produce.

Por suerte existe un método llamado renormalización mediante el cual podemos interpretar la teoría de manera que todo siga siendo finito y sin ambigüedades. Sin embargo, no es evidente que este método funcione. El premio Nobel de 1999 se concedió por demostrar que funcionaba para las teorías fuerte y débil. Como se ha mencionado, la renormalización es necesaria en parte debido a las autointeracciones. Resulta que si escribimos la versión cuántica de la teoría clásica de la gravitación -la relatividad general- las autointeracciones son tales que no sabemos cómo aplicar la renormalización.

Así que lo que realmente se quiere decir es que no sabemos cómo construir e interpretar una teoría cuántica de campos de la gravitación de manera que (1) reproduzca la teoría clásica, y (2) no escupa infinitos cuando intentemos calcular con más detalle.

0voto

Zach466920 Puntos 400

La Relatividad General predice "infinitos" en la singularidad de un agujero negro. La Mecánica Cuántica, la Mecánica Cuántica Realativista y la Teoría Cuántica de Campos ignoran la gravedad.

La paradoja del cortafuegos aquí dan una buena explicación de un problema que se encuentra al tratar de describir cosas que se rigen tanto por la Mecánica Cuántica como por la Relatividad.

Wikipedia habla de gravedad cuántica y por qué la gravedad no puede ser renormalizada. La renormalización consiste en redefinir los espacios y campos para simplificar los cálculos. En pocas palabras, elimina los infinitos que aparecen en los cálculos.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X