¿En qué dirección viajan los gravitones? ¿Proceden de la masa o son recogidos por las masas?

Esta es una especie de pregunta tonta, que en su mayoría queda sin respuesta: ¿los gravitones están separados de los objetos sobre los que actúan, como fotones en el espacio libre?

Tal vez la gravedad o los gravitones sean recogidos por la masa (incluidos los agujeros negros), ya que son recogidos por la curva en el espacio-tiempo causada por la masa. El origen de los gravitones en tal disposición parece fenomenal en muchos aspectos, pero ¿podría ser que el espacio mismo esté compuesto de fuentes de gravitones distribuidas uniformemente? estos derraman gravitones cuando una masa los distorsiona.

Posibles duplicados: physics.stackexchange.com/q/937/2451 y enlaces allí.

Respuestas (1)

Los gravitones son las partículas de intercambio hipotéticas, hasta el momento, en una futura teoría cuántica de campo de la gravedad en un modelo matemático unificado de todas las fuerzas.

Por supuesto, los teóricos buscan una unificación de fuerzas y se espera que el gravitón sea la partícula virtual intercambiada en interacciones gravitacionales vistas como teorías cuánticas de campo con propiedades similares al fotón, Z0 y gluón, las otras partículas virtuales intercambiadas en interacciones entre partículas.

Los fotones no aparecen como reales, llevando energía lejos de su fuente, excepto en transiciones entre niveles de energía de un modelo potencial que mantiene cargas estables, como en un átomo o molécula, o en la aceleración de partículas cargadas. En la analogía esperada del comportamiento con fotones Los cuerpos que caen en un agujero negro podrían, a través de su aceleración en la caída, producir gravitones libres (si existen), que se comportarían de manera similar a los fotones, es decir, por ejemplo, quedarían atrapados en un agujero negro dentro del horizonte.

Ahora, la imagen en el último párrafo es incompleta porque no hay una unificación aceptada en el marco teórico del campo cuántico (excepto que la teoría de cuerdas parece estar en camino de llegar allí). Es análogo a cómo se manifiestan las otras tres fuerzas en la naturaleza en el microcosmos. En el marco macroscópico de la relatividad general, es la distorsión del espacio alrededor de una masa lo que crea la "fuerza" de la gravedad en el límite con la gravedad newtoniana, y los gravitones solo serán explicables en este marco una vez que la unificación de las cuatro fuerzas llegue a un punto. modelo matemático sólido.

pero, ¿podría ser que el espacio mismo esté compuesto de fuentes de gravitones distribuidas uniformemente?

Una vez que se obtenga un modelo matemático sólido de teorías unificadas, se responderá a esto, es decir, cómo se relacionan los gravitones y las distorsiones del espacio.

Espero que la virtualidad juegue un papel importante en esta explicación: los gravitones virtuales se intercambiarán entre fuentes gravitatorias creando el tensor de energía-momento de la relatividad general. No se distribuirán uniformemente sino de acuerdo con las soluciones de las ecuaciones, dependiendo de la fuerza de la fuente. Esto sería una analogía con las líneas de campo creadas por fuentes eléctricas o magnéticas: pueden pensarse como intercambios de fotones virtuales entre las fuentes distribuidas según las soluciones del problema, ya que los campos son variables dependiendo de la geometría. Los gravitones de las fuentes gravitatorias que construyen el espacio serán virtuales.

De momento las fuentes gravitatorias aparecen como distorsiones del espacio, en GR, donde no hay lugar para los "gravitones".

adición después de la mejora por parte de la comunidad:

En relatividad general hay predicciones de ondas gravitacionales , que necesitan cambios de masas (de al menos una distribución cuadripolar del cambio de masas) para ser radiadas. Estos han sido detectados por LIGO en la fusión de dos agujeros negros, lo que hace que la analogía de las ondas gravitacionales surjan de los gravitones de la misma manera que las ondas electromagnéticas emergen de los fotones más cerca de la realidad.

La naturaleza del cuadrupolo a nivel cuántico requiere un espín 2 para los gravitones, y las teorías de cuerdas tienen representaciones que pueden incluirlo, acercándose a una teoría cuántica de la gravedad.