5 votos

¿Gravedad - fuerza o resultado?

Yo no soy Físico, pero me gusta leer sobre Física. Sin embargo, de la lectura acerca de las teorías principales, tales como M-Teoría y otros especulan acerca de la existencia del Gravitón.

En mi pasado, la lectura de la Relatividad General se explicó que la Gravedad es una consecuencia de la curvatura del espacio/tiempo, de modo de que siempre he pensado de la Gravedad como resultado no una fuerza. Si es un resultado y no una fuerza que ¿por qué alguien que esté buscando una fuerza de la realización de la partícula?

A donde voy mal aquí?

5voto

Sora Puntos 113

Las otras fuerzas también son sólo el resultado de "espacio-tiempo curvado", sólo de una manera diferente. No hay ninguna diferencia fundamental en la descripción de las otras fuerzas del calibre de las teorías y de la gravedad a través de la relatividad.1 la razón por La que a menudo se dice que es diferente es que nuestros métodos habituales de cuantización de una teoría de la falla cuando se aplica a la gravedad. Pero decir que "la gravedad es una consecuencia, no una fuerza" es tan correcto/incorrecto como decir "el electromagnetismo es un resultado, no una fuerza". Polémicamente hablando, la noción de fuerza o fuerza no es una mala idea utilizar la hora de pensar en el campo de las teorías y su cuantización.

El actualmente conocido fuerzas fundamentales de la excepción de la gravedad pueden ser descritos en un marco que es análoga a la de la relatividad. Es todo acerca de la modificación del ordinario derivado de una manera que escupe algo que transforma correctamente en el grupo de simetría de la teoría, y se llama teoría de gauge

La relatividad General tiene la diffeomorphism grupo de espacio-tiempo como este symmmetry, y utiliza la de Levi-Civita de conexión para obtener la derivada covariante. En este proceso, obtenemos una nueva dinámica de objeto en la teoría, a saber, la conexión en sí, o más bien, la métrica de la que deriva.

La fuerza que tiene la Mentira de grupo $\mathrm{SU}(3)$, la fuerza débil ha $\mathrm{SU}(2)$, y el electromagnetismo ha $\mathrm{U}(1)$ como indicador de los grupos, y que la demanda de un Ehresmann de conexión para proporcionar un medidor de derivada covariante. A este respecto, es asociada a una forma de conexión, que generalmente se llama medidor de campo, que es una nueva dinámica de objeto en la teoría. La más conocida forma de esto es la cuatro-potencial de EM.

La idea es siempre la misma: Hay algún tipo de transformación en nuestra teoría, que no debe cambiar las leyes de la física. Para hacer que nuestra ordinario derivado jugar bien con esta teoría, se introducen nuevos objetos agregados a matar a los no deseados, los términos en los que incurra cuando dejamos que el normal derivado. Estos objetos son el medidor de campos. Es la geometría como en la relatividad, ya que esto induce a la noción de los principales paquetes.

Ahora, cuantización de teorías, nos encontramos con que hay partículas asociadas al medidor de campos, y estos son llamados portadores de la fuerza, desde la clásica de fuerzas se puede obtener desde el árbol a nivel de Feynman gráficos en los que se "intercambian" entre dos partículas cargadas bajo la fuerza. Desde la relatividad también se parece a tal teoría (sólo tener el rango 2 de estrés-tensor de energía y no un rango de 1 a cuatro actuales como su "fuente"), es natural esperar que la cuantización de la dinámica del objeto de la relatividad producirá un gravitón. Por el contrario, cualquier campo de acoplamiento a la tensión tensor de energía se espera que el rendimiento de una fuerza indistinguible de la gravedad.


1Así, pues, hay en el sentido de que la métrica como la dinámica del objeto de la relatividad de los impactos que el mundo sea un poco más...directamente de medidor de campos, pero el punto aquí es que los marcos se utiliza para describir las fuerzas que no son realmente diferentes.

3voto

Todd White Puntos 4257

Esa es una muy buena respuesta por ACuriousMind. Me gustaría añadir algo, sin embargo. GR es, en realidad , no como otra serie de teorías en algunos de sus aspectos (aparte de tener un montón de similitudes). Para empezar, es el fondo independiente y altamente no-lineal. Ordinario QFT nos suelen tratar con perturbativa de expansiones, que hacen sence sólo para los débiles-junto renormalizable teorías. Gravitones son generalmente obtenidos en linealizado de la gravedad cuántica, que es sólo una aproximación de GR (la métrica está siendo ampliado a lo largo de algunos de fondo fijo). Incluso esta aproximación perturbativa no renormalizable (el técnico argumento en contra de la GR de cuantización). Pero desde el real GR de fondo es independiente, no hay una buena manera de introducir la expansión perturbativa en primer lugar, porque no hay verdadera 'libre campo de gravedad' alrededor de la que nos gustaría ampliar la interacción de campo perturbativa (otro, conceptual argumento). Que hace que algunas personas dudan de que el concepto habitual de "gravitones" es aplicable.

2voto

Fernando Briano Puntos 3704

La fuerza es un concepto clásico que es útil en el modelado de la mesoscópica mundo, yo.e el mundo de la clásica, la termodinámica, la mecánica y la electrodinámica.

Intercambian partículas cuánticas conceptos que se trabajan principalmente en pequeño tamaño atómico dimensiones.

Hay continuidad en la física que va desde mesoscópica a la microscópica marcos, y la continuidad en la física de los modelos teóricos. Así, el muy útiles los diagramas de Feynman que muestran los intercambios virtuales de la mediación de los fotones ( y bosones en general) puede ser visto como la construcción de la mesoscópica fuerzas podemos observar en nuestra vida cotidiana dimensiones.

Si nos olvidamos de la Relatividad General, por el momento, y decidir para cuantizar la gravedad, la forma cuantificada el campo electromagnético, el gravitón será el análogo de los fotones en el microscópico marco en el mesoscópica límite aparece como la fuerza de gravedad.

La relatividad General es aplicable en una mucho más grande marco clásico , llame a nivel macroscópico, pero aún así la continuidad en los modelos teóricos existe, a la matemática límite de espacios planos y mesoscópica dimensiones de la Relatividad General, la gravedad se convierte en Newtoniana de la gravedad, aunque el concepto de fuerza no existe en la Relatividad General, como usted afirma.

Cuando los teóricos de la cuantización de la Relatividad General es natural para mantener la terminología de "gravitón" como una mediación de la partícula, debido a la cuantización se expresa en los diagramas de Feynman y existe la mediación de los quanta, y se garantiza la continuidad con el espacio plano que es el reino de la mecánica clásica y la electrodinámica clásica.

Además, hay una constante búsqueda de una teoría del todo, donde todos los cuatro clásicos fuerzas son cuantificadas y unificado a muy altas energías. En el comienzo del Big Bang todo el intercambio de bosones jugar de la misma intercambiables papel, incluyendo el gravitón.

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