¿Cómo exactamente funciona la gravedad?

Question

La fuerza electromagnética y fuerte y débil de las fuerzas requieren partículas como los fotones y gluones. Pero en el caso de que la gravedad no existe tal partícula se encuentra.

Cada masa de rodamiento objeto, se crea un campo gravitatorio a su alrededor, y cada vez que otro de masa cojinete objeto entra en su campo de la fuerza de gravedad entra en funcionamiento.

Si todas las demás fuerzas de la naturaleza tienen algunas partículas asociadas con ellos ¿por qué debería gravedad a ser una excepción?

Y si no hay tal partícula, ¿qué es exactamente el campo gravitacional y cómo se contagia a través de una distancia infinita y causar la fuerza de gravedad a operar?

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Nota: soy un estudiante de la escuela secundaria y no han estudiado la mecánica cuántica.

Answer 1

Tienes toda la razón que las otras fuerzas fundamentales de la Naturaleza poseen mediador partículas, por ejemplo, el fotón para la fuerza electromagnética. Por la gravedad, un gravitón partícula ha postulado, y se incluye en la cinco estándar de la cadena de teorías que son candidatos para la gravedad cuántica. A partir de una teoría cuántica de campos perspectiva, el gravitón que surge como una excitación del campo gravitacional. La teoría de cuerdas, por supuesto, los postulados que surge en el espectro de una cadena cerrada.

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Masa sin duda da lugar a un campo gravitatorio, pero muchas otras cantidades hacerlo tan bien, de acuerdo a las ecuaciones de campo de la relatividad general. Como usted es un estudiante de preparatoria, voy a presentar la de ellos,

$$\underbrace{G_{\mu\nu}}_{\text{geometry}}\sim \underbrace{T_{\mu\nu}}_{\text{asunto}}$$

La geometría del espacio-tiempo, y por lo tanto, los efectos gravitacionales, se equipara a la de la materia presentes en un sistema, que puede incluir la energía, la presión y otras cantidades, aparte de la misa.

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Desde un punto de vista de la teoría general de la relatividad, el campo gravitacional puede ser visto o interpretado, como la curvatura del espacio-tiempo, que es un colector, es decir, de la superficie. Si tenemos espacio para ser infinitamente grande, entonces el campo gravitacional se debe extender indefinetely; de lo contrario, ¿qué sería de nosotros elegir a truncar? Incluso desde una perspectiva Newtoniana, vemos que dada la ecuación,

$$F_g \sim \frac{1}{r^2}$$

la gravedad debe extenderse infinitamente, ya que nunca se alcance el punto de $r=\infty$, donde es realmente cero.

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Como has pedido, si el gravitón se postula, ¿cuál es la necesidad de un campo? Así, hemos conocido que el número de partículas no se conserva; podemos tener virtuales de partículas y anti-partículas de la producción de par, y, como tal, la idea de que un campo se propaga a través del espacio, y las partículas son excitaciones del campo, es más compatible punto de vista. Además, el concepto de un campo surge a causa de la localidad. A partir de la evidencia empírica sabemos que la gravitación y el electromagnetismo no actúan de forma instantánea, en cada punto.

Answer 2

Puesto que usted no entiende completamente la respuesta de JamalS, voy a intentar explicar lo más corto y más fácil para usted.

Si todas las demás fuerzas de la naturaleza tienen algunas partículas asociadas con ellos ¿por qué debería gravedad a ser una excepción?

No, No es una excepción. Los físicos creen que ellos no aparecen, es sólo que todavía no lo has encontrado. Modelo estándar no tienen la gravedad, sino que se extendió Modelo Estándar puede contener. Gracias a la teoría de cuerdas.

¿Qué es exactamente el campo gravitatorio y cómo se contagia a través de una distancia infinita y causar la fuerza de gravedad a operar?

Es exactamente el espacio y el tiempo. ¿Cómo el espacio y el tiempo parecen? Big Bang. ¿Cómo funciona la gravedad operar? Un cambio en el espacio y el tiempo de darle una fuerza de gravitación. Como un cambio de posición le da velocidad, un cambio en la energía le da un trabajo. Un cambio es muy importante, se le dará otra interesante de la entidad. Si usted ha estudiado diferencial, ya sabe lo importante que es: describir un cambio.

Real físicos: estoy hablando con un estudiante de la escuela secundaria.

Edit: Por referirse a un cambio en el espacio y el tiempo, no me refiero al igual que un coche, viaja a través de las ciudades de la mañana a la tarde. Es como su reforma.

De La Wikipedia:

La materia cambia la geometría del espacio-tiempo, este (curvada) geometría interpretado como la gravedad.

Answer 3

No creo que las otras respuestas han llamado claramente que no sabemos. Sí, tenemos la (maravillosa) la teoría de la relatividad general (GR), que hace un excelente trabajo explicando el efecto de la gravedad.

Esto se hace relacionando la presencia de masa (estrictamente "tensión-energía") a la estructura del espacio-tiempo. También se indica cómo ese efecto se propaga a través del espacio y el tiempo. Así que desde una perspectiva clásica, el espacio-tiempo en sí mismo puede ser visto como un campo gravitacional.

Lo que no dice es cómo el espacio-tiempo, es capaz de interactuar con la masa.

Podemos esperar que una teoría cuántica de los campos tipo de proceso está involucrado, y una gran cantidad de trabajo va a determinar esto. Relacionados con los recursos genéticos y la teoría cuántica es, en realidad, el problema fundamental de la física teórica.

Uno de los problemas clave en la resolución de este es de hecho el éxito de la GR - nos falta la evidencia experimental de que falle y por lo tanto proporcionar una pista sobre dónde mejorar a través de los efectos cuánticos.

Answer 4

La gravedad tiene una clásica descripción de la llamada teoría general de la relatividad (TGR), y describe adecuadamente la "fuerza" de la gravedad como consecuencia de la geometría espacio-tiempo.

Sin embargo, la curvatura del espacio alrededor del cuerpo gravitacional es una descripción aproximada para una más precisa de la teoría cuántica de la gravedad que eventualmente reemplazar GTR ya que puede ser aplicado a la micro o macroscópico de los sistemas. GTR sustituye el paradigma Newtoniano, pero la descripción de la gravedad como una "pseudo fuerza" da un paso atrás. Nadie va a decir que un cielo buzo murió debido a que su paracaídas no implementar en que curva el espacio.

El asunto es que el punto de vista de alguien que cae del cielo es un camino recto y de nuevo no llega a explicar incluso las de Newton es la constante de gravitación. Curvas de tomar más tiempo para recorrer, de líneas rectas y ser de luz por la gravedad de lentes prueba de ello. Tengo mucho más que decir acerca de este tema, pero voy a mantener a los medios convencionales.

Answer 5

La gravedad como una teoría de campo muestra que las partículas se mueven a causa de la curvatura del espacio-tiempo - el campo aquí es el espacio-tiempo en sí.

El electromagnetismo es una teoría de campo y la luz son sólo las ondas en los campos EM que es cocontiguous con el espacio que lo porta.

Ambos son clásicos descripciones.

QM y, a continuación, QFT se demostró que se debe digitalizar los campos. Esta es la forma en campo quanta son mostradas; luego tenemos el fotón como el campo de quanta de los campos EM, y también el gravitón como el campo de quanta de esencialmente el espacio-tiempo.

Mientras que el fotón tiene soporte experimental - el efecto fotoeléctrico y teórico - QED; el mismo no puede decirse para el gravitón.

El gravitón se muestra en la partícula espectro de la teoría de cuerdas es la razón por la que la teoría se lleva a cabo.