¿Es posible inventar una gravedad cuántica autoconsistente para un universo ficticio?

Bueno, sí , al menos un poco.
Los físicos de hoy están buscando activamente una teoría para la gravedad cuántica. Hay algunas teorías ( la teoría de cuerdas y la gravedad cuántica de bucles son las más destacadas) que en su mayoría son autoconsistentes. ¿Por qué 'principalmente'? Todas estas teorías incluyen algunos casos especiales extremadamente raros para los cuales su consistencia no está probada. Pero (y eso es más importante para un creador de mundos) nadie pudo probar que estaban equivocados hasta ahora y describen todo lo que podemos probar correctamente. Entonces creo que para crear un mundo futurista podemos asumir que uno de ellos es correcto al decir que la prueba de consistencia vino más tarde por la persona X, sin tener problemas de consistencia.

El método fácil, o la falta de un término mejor, sería simplemente elegir una de las teorías de gravedad cuántica actualmente existentes y luego expandirla/jugar con ella para satisfacer las necesidades de su trama. Por defecto, estas teorías ya intentan unificar GR y QM, haciendo así esa parte de su trabajo por usted.

Sin embargo, su trama definirá su elección de teorías, es decir, qué prevé específicamente que hagan sus personajes. Su capacidad de actuar obviamente estará limitada por las limitaciones que impone su universo. Esto significa que solo tendrá problemas importantes si insiste en introducir cosas como viajes FTL o comunicación a través de cosas como entrelazamiento cuántico, etc. o viajes en el tiempo en su entorno.

Si realmente desea o necesita esas cosas, es posible que deba ampliar su elección de teorías a algunas de las ideas más marginales que, si no, al menos prohíben por completo lo que sea que desee presentar. Lo más probable es que los lectores legos no lo sepan o no les importe, e incluso los físicos probablemente solo se enojen si es su teoría 'mascota' de QG con la que te estás metiendo.

La mala noticia es que si realmente quieres que tu configuración gire en torno a la física 'dura', tendrás que leer un poco sobre el tema para que puedas elegir la opción correcta.

Todo lo que tienes que hacer es decidir cómo funcionan algunos casos de esquina.

En la mayoría de las aplicaciones, solo necesitamos usar uno de (QM + física de partículas) o GR. Para cosas realmente pequeñas, rápidas y energéticas, como partículas que chocan entre sí, el efecto de la gravedad es lo suficientemente pequeño como para que pueda despreciarse. Para cosas realmente pesadas (Planetas, Galaxias) las escalas de longitud son tan grandes que puedes ignorar cualquier propiedad sobre la materia excepto la masa.

Si desea crear un sistema consistente, tiene que decidir cómo funcionan algunos casos de esquina como los agujeros negros. Después de todo, esos tipos son muy pequeños y enérgicos y también muy pesados. Y si piensa en su sistema lo suficiente, es posible que pueda configurarlo para que no haya una mecánica obvia que rompa el juego.

Si realmente quieres jugar juegos con la gravedad y basarlos puramente en principios cuánticos realmente básicos, mientras ignoras por completo la deformación del espacio/tiempo, la relatividad general y Einstein, entonces sería un juego justo adoptar un punto de vista probabilístico de la gravedad, en el vena de la Guía del autoestopista galáctico.

Es decir, suponga que cualquier cosa puede estar en cualquier lugar , en cualquier momento en particular, sin que haya un camino definido desde el punto A en el momento A' hasta el punto B en el momento B'., dependiendo de alguna función probabilística, sin recurrir a ningún intervalo de tiempo específico. Es decir, el mundo sólo existe en lo inmediato, de instante en instante. No hay 'antes' y 'después', no hay 'causa y efecto', sólo lo 'inmediato'. Luego, haga que la función de probabilidad de que una partícula esté en un lugar particular dependa de la masa de los objetos cercanos existentes. Es decir, la probabilidad de que una partícula se encuentre en un lugar particular, se vuelve mayor cuanto más cerca esté ese lugar de una gran masa. Cuando la partícula aparece en este punto, aumenta la masa local y aumenta la probabilidad de que haya otra partícula allí, y que esta partícula esté aún más cerca del centro de la masa en la siguiente iteración. Por lo tanto, con el tiempo, la probabilidad de que una partícula esté más cerca de un gran centro de masa aumenta, por lo que parecería que la partícula se está acercando a la masa más grande. En realidad, lo que sucede es que cada vez es más probable que esté en esa posición a medida que pasa el tiempo.

Explica los agujeros negros, pero no explica la expansión del universo. Pero, de nuevo, no estoy seguro de que los principios probabilísticos cuánticos por sí solos puedan explicar esto. ¿Cómo sería la función probabilística para esto? ¿Una función probabilística anti-masa? ¿Que es más probable que una partícula aparezca alejada de una gran masa? Parece contradictorio. Yin y yang. La tensión cósmica última. Una probabilidad en conflicto con otra.

Por supuesto, la explicación exacta de por qué la probabilidad cambia con la masa depende del lector.