La gravedad como una fuerza basada en partículas frente a la deformación del espacio-tiempo

Estoy interesado en comprender la interpretación de la gravedad como resultado del intercambio de partículas de fuerza (es decir, gravitones) frente a la deformación del espacio-tiempo basada en la Relatividad General. Relacionado con esto, mientras que una restricción a la velocidad de causa y efecto de c se aplicaría al concepto basado en el gravitón, ¿por qué debería aplicarse este límite a la deformación del espacio-tiempo? Con respecto a este último punto, entiendo que, si bien se han postulado ondas gravitacionales, todavía no hay evidencia de ellas (que, de hecho, los hallazgos recientes de 2014 parecen haber sido causados ​​​​por el polvo interestelar). Así que creo que mi pregunta se puede resumir en cómo se pueden reconciliar las teorías de la gravedad como una fuerza basada en partículas frente a una deformación del espacio-tiempo, y cuáles son las implicaciones clave de esto.

La gravedad cuántica es un área de investigación activa.

Respuestas (2)

No hay tensión entre los dos puntos de vista. De hecho, la situación no es muy diferente del electromagnetismo. La analogía es el fotón. gravitón y campo electromagnético tensor métrico.

Ambas teorías, EM o GR, son teorías de campo y exhiben el fenómeno de la radiación. Las ondas gravitacionales aún no se han detectado, pero seguramente existen :) De hecho, es posible que se encuentren muy pronto con Advanced LIGO en línea.

En una teoría cuántica, las excitaciones del campo están cuantizadas, y esto ha sido bien probado en la teoría EM pero, por supuesto, no en absoluto en la teoría GR. Ahora no se conoce la teoría cuántica completa de la gravedad, y ha sido objeto de intensas investigaciones durante muchas décadas, pero seguramente posee algo que "parece" un gravitón, los cuantos asociados con la radiación gravitatoria.

Mi pregunta de por qué el límite no se aplicaría a la teoría del campo gravitatorio (a diferencia de, por ejemplo, electromagnético) (a diferencia de la teoría de la fuerza de partículas gravitatorias) se debe a que la primera es un movimiento del espacio-tiempo en sí mismo, que no está limitado por c. (Este concepto, según tengo entendido, ha sido explorado/utilizado en la métrica de Alcubierre). Entonces, si uno ve la gravedad como una flexión/movimiento del propio espacio-tiempo, ¿por qué la velocidad del impacto de la gravedad está restringida por c?
¿De qué límite hablas? Su pregunta es confusa para mí y no estoy seguro de lo que está preguntando. Sugiero leer un libro de texto sobre GR, por ejemplo, el de Hartle para aclarar sus pensamientos sobre GR. La teoría de la relatividad general de Einstein predice claramente que las ondas gravitacionales, u ondas del espacio-tiempo, viajan a la velocidad de la luz.
eso hare gracias. Mi pregunta se basó en la noción de que no existe un límite de "velocidad de la luz" en la expansión del espacio-tiempo (por ejemplo, el período inflacionario) y que este límite solo se aplica al movimiento dentro del espacio-tiempo, no del espacio-tiempo. tejido en sí. Entonces, si la gravedad está doblando la tela, en lugar de moverse a través de la tela, ¿por qué hay un límite de velocidad de la luz? Leeré más sobre esto, pero estaba viendo si podía explicarse en términos sucintos. Gracias por la dirección.

Hay una gran tensión entre los puntos de vista.

El debate actual sobre el 'Firewall', que QM predice que sucederá una gran cantidad de física en el horizonte donde GR dice que no debería suceder nada en absoluto, es un ejemplo de los problemas que se enfrentan en esta área.

Esta es una afirmación muy engañosa. Hay tensión en el sentido de que nos sentimos muy cómodos con QED, pero todavía estamos buscando una teoría totalmente consistente de la gravedad cuántica que describa nuestro universo. Sin embargo, al nivel de comprensión de la radiación y la teoría del campo efectivo en el límite semiclásico, no hay tensión. El debate sobre el cortafuegos es simplemente una manifestación del primer hecho de que hay algunos aspectos de la gravedad cuántica que todavía no entendemos. Otro ejemplo es el principio de los tiempos. Pero ninguno de estos temas juega realmente un papel en la discusión actual.