Escuché dos descripciones diferentes de la gravedad y me pregunto cómo funcionan juntas.
El primero es Gravitones:
"Las otras tres fuerzas conocidas de la naturaleza están mediadas por partículas elementales: el electromagnetismo por el fotón, la interacción fuerte por los gluones y la interacción débil por los bosones W y Z. La hipótesis es que la interacción gravitacional también está mediada por un - aún sin descubrir: partícula elemental, denominada gravitón. En el límite clásico, la teoría se reduciría a la relatividad general y se ajustaría a la ley de gravitación de Newton en el límite del campo débil". -- Fuente
Admito que no sé mucho sobre ellos, pero asumo que funcionarían de manera similar a como lo hacen los fotones en EM.
El segundo, que entiendo más, está dado por GR y es que el espacio-tiempo se curva por masa-energía, algo así como poner un objeto pesado sobre una manta lo curva.
Entonces, ¿cómo funcionarían estos juntos? ¿Las curvas del espacio-tiempo serían análogas a un "campo de gravitones", donde los objetos más masivos/energéticos producen un campo más fuerte que atrae a otros objetos, y las excitaciones en el campo producen gravitones?
A nivel de comprensión de los datos y observaciones que tenemos hasta ahora, la Relatividad General describe bien lo que percibimos del Cosmos y la Teoría Cuántica de Campos lo que observamos en el microcosmos de las partículas elementales y sus interacciones. Los dos no se han unido hasta ahora, es decir, no existe una teoría unificada aceptada que una sin problemas estos dos marcos matemáticos. La teoría de cuerdas es la única teoría conocida que tiene tanto la cuantificación de la gravedad como las estructuras de grupos que pueden acomodar el modelo estándar de partículas elementales , pero todavía está en el nivel de investigación, debido a la complejidad de los sistemas matemáticos posibles.
Por el momento, los gravitones son partículas hipotéticas a la par de los fotones, gluones y mesones ZW en la teoría de cuerdas.
La teoría de cuerdas predice la existencia de gravitones y sus interacciones bien definidas. Un gravitón en la teoría de cuerdas perturbativa es una cuerda cerrada en un estado vibratorio de baja energía muy particular.
en la misma clase que las otras partículas, que también son niveles vibratorios particulares de cuerdas.
El tensor de energía de tensión clásico que macroscópicamente es descrito por la Relatividad General como distorsiones espacio-temporales surgirá por la confluencia de innumerables gravitones, de manera análoga a que los campos eléctricos y magnéticos surgen de la confluencia de innumerables fotones, cuyos campos electromagnéticos están bien descritos. por las ecuaciones de Maxwell.
Incluso cuando logremos tener una Teoría del Todo (ToE), cada región observacional será descrita en su propio nivel de complejidad matemática. Por ejemplo, cuando uno está haciendo óptica, olvida que la luz está compuesta de fotones y usa las ecuaciones clásicas con mucho éxito, excepto en regiones donde la cuantificación es importante para la comprensión.
Los dos no funcionan juntos, son descripciones contrapuestas de la gravedad.
Desde una perspectiva QM, la gravedad está mediada por el gravitón. Imagine gravitones encontrando fotones, impartiendo la fuerza de la gravedad cambiando así los caminos de los fotones.
Desde una perspectiva GR, la masa deforma el espacio-tiempo, y cualquier fotón que viaje ahora tiene caminos deformados.
Entonces puedes ver cómo ambos logran lo mismo, simplemente lo hacen de manera diferente.
Juan Rennie