Gravitación

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HiPeRioNNN
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Gravitación

Mensajepor HiPeRioNNN » 27 Sep 2005, 11:11

¿Alguien me sabría explicar cuál es la diferencia entre la Gravitación Universal y la Gravitación Cuántica?

Bueno, una explicación así un poco superficial, para poder escribir algo de ello en una historia sin necesidad de decir burradas :lol:

No sé, a mí la impresión que me da es que son lo mismo. Se supone que a escala atómica la gravedad es inexistente porque es demasiado débil, pero entonces, ¿por qué llamar gravedad a una nueva fuerza que creen que existe en esa escala?

Un saludo!

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Telescopio
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Mensajepor Telescopio » 27 Sep 2005, 11:48

Tienes una buena explicación, concisa y comprensible en la Wikipedia (en español):

http://es.wikipedia.org/wiki/Gravedad

Saludos

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alshain
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Mensajepor alshain » 28 Sep 2005, 08:54

La gravedad se cree que existe a todas las escalas, pero su formulación a escalas microscópicas debe ser necesariamente distinta a la que conocemos hoy (la formulación clásica).

El problema reside en que la formulación (clásica) más actual de la gravitación, dada por la relatividad general, no incorpora los principios de superposición e incertidumbre que están en el fundamento de la física cuántica. A las teorías que no incluyen estos principios se las denomina “clásicas” y a las que los incluyen se las llama “cuánticas” (por ejemplo electromagnetismo clásico vs. electrodinámica cuántica).

Por tanto, cuando escribes “gravitación universal”, contraponiéndolo a “gravitación cuántica”, yo entendería creo que siendo algo más preciso “gravitación clásica” contrapuesta a “gravitación cuántica”.

No podemos sin más decir que la gravitación no la consideramos a escala microscópica por ser tan débil, ya que existen fenómenos microscópicos en los cuales la gravitación es extremadamente fuerte (o se convierte en el fenómeno principal), como los agujeros negros o el big-bang.

Pero el problema es que intentar describir la gravitación de objetos microscópicos por medio de la teoría clásica lleva a claras inconsistencias (si hay interés puedo explicar esto con más detalle, aunque no haré mas que repetir quizás con otras palabras lo que ya he escrito aquí). Así que es necesaria una gravitación cuántica.

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HiPeRioNNN
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Mensajepor HiPeRioNNN » 28 Sep 2005, 12:39

Hola!!

Muchas gracias a los dos por vuestro interés. No quiero minuspreciar la ayuda de TELESCOPIO, no te imaginas cuánto te agradezco que hayas tenido la intención de ayudarme, pero ciertamente lo de alshain se aproxima más a lo que deseaba escuchar.
A lo mejor es simplemente que como paquete que soy, la misma información está escondida entre las páginas de Wikipedia, y no logro asimilarla al completo, pero aunque lo haya mirado y no haya conseguido sacar la conclusión deseada te agradezco tu interés y aportación, TELESCOPIO.

Alshain, acabo de dar dos pasos importantes gracias a tí. De ahora en adelante ya podemos entendernos contraponiendo, como dices, los términos de "gravitación clásica" y "gravitación cuántica". Tiene sentido, la verdad, puesto que la cuántica también será universal. Ese es el primer paso que he dado.
El segundo, igual de importante, es que has logrado hacerme ver la gran diferencia que buscaba entre ambos conceptos, enunciando eso de que la cuántica obedece a lso principios de superposición e incertidumbre. También tiene sentido y, de nuevo, como me ocurre en casi todo, no lo había pensado.

Cuando pulso en tu link que pone "aquí", me sale un pantallazo en blanco. Puedes estar seguro que todo lo que me puedas exponer vendrá decorado con mi máxima atención. Me satisface tu intervención pero me quedan nuevas dudas: no te pido que me expliques analíticamente la incorporación del principio de incertidumbre en la gravitación, pero cualquier salpicadura sobre curiosidades, reglas o efectos que me puedas dar sería de muy agradecer por mi parte. Quiero escribir una historia que no tenga ecuaciones pero que tampoco enuncie tonterías. Aun así, cuerpos analíticos también soy capaz de digerirlos por mi cuenta.

También desearía que me explicaras un poco lo de la superposición. Me deja un poco rallado. Sé lo que es la superposición, pero, ¿debo entender que se pueden superponer cuerpos gravitatorios para la cuántica? Sería la primera vez que lo oigo.

Muchas gracias campeones!
Un saludo!

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Mensajepor alshain » 28 Sep 2005, 14:45

HiPeRioNNN escribió:Cuando pulso en tu link que pone "aquí", me sale un pantallazo en blanco

No entiendo, ¿no te funciona el enlace? A mí me sale una página de mi web. Estoy seguro que lo explicado ahí te servirá, pero no tengo problema en extenderme aquí sobre el tema especialmente sobre los puntos que pides.

Si te parece bien voy a intentar explicarte la razón de la incompatibilidad insistiendo sobre la superposición y la incertidumbre (copiando en parte trozos de enlace dado y explicándolos en términos más sencillos) y los rasgos generales que una teoría cuántica de la gravitación debería tener.

La pregunta es si también estás interesado en que te cuente sobre los distíntos métodos que me son conocidos para hallar una teoría cuántica de la gravitación (todos con sus problemas y ninguno de ellos con éxito total). No tengo problema en entrar en esto, pero he de advertir que ese es un tema considerablemente más complejo.

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Mensajepor HiPeRioNNN » 28 Sep 2005, 18:52

Me alegra ver tanta disposición!

Como no quiero considerarme más listo de lo que soy (escaso, pero me defiendo), pues haré caso de lo que parece tu recomendación: empecemos por los rasgos generales y ya estimaremos si me resultará posible o no digerir los de los métodos.

Muchas gracias!!

PD: me sale pantallazo en blanco pero con una miniventana a la derecha que pone yahoo geocities. A lo mejor el problema es mío, no sé...

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Mensajepor Jomlop » 28 Sep 2005, 20:12

A mi me funciona bien el enlace. Pero no os distraigais seguid seguid que esta interesante
"Una vez hayas probado el vuelo siempre caminarás por la Tierra con la vista mirando al cielo, porque ya has estado allí y allí siempre desearás volver" Leonardo da Vinci ¡Lo dijo 400 años antes de alguien volase!

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Mensajepor alshain » 28 Sep 2005, 20:46

Ya lo he corregido, era un problema con el código que sólo afectaba al IE (y no al Firefox ni al Opera). Ahora debería verse bien.

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La incompatibilidad entre relatividad general y cuántica

Mensajepor alshain » 28 Sep 2005, 20:49

El principio de superposición es fundamental en la mecánica cuántica y no tiene análogo en la mecánica clásica. Dice que un sistema cuántico, una partícula por ejemplo, se comporta como si estuviera en varios estados posibles a la vez. Por ejemplo, una partícula puede encontrarse en superposición cuántica en la posición A y en la posición B.

Su interacción con otra partícula ocurrirá de tal forma como si estuviera localizada en ambos sitios a la vez. Sin embargo, durante una medición, la partícula saltará instantáneamente del estado de superposición a uno de los estados posibles. Si la partícula estaba en el estado de superposición en A y B, al medirla estará en A o en B, en uno o en otro y nunca en ambos a la vez. Esto es otro de los postulados de la mecánica cuántica que se denomina colapso (o postulado de proyección).

Con esto veamos la descripción clásica de la gravitación que proporciona la relatividad general y luego la contradicción entre ésta y la mecánica cuántica.

La relatividad general describe como la densidad de energía y los flujos de momento de la materia y los campos modifican la geometría del espacio-tiempo, su métrica y su curvatura (se suele decir que en la relatividad general la materia “curva” el espacio-tiempo). La variable dinámica representando el campo gravitacional es la métrica del espacio-tiempo. La descripción de ésta y también de la materia en la relatividad general es clásica: no obedecen el principio de superposición ni ninguno de los postulados de la cuántica. Concrétamente la esencia de la relatividad general está en las ecuaciones de Einstein, que describen cómo reacciona la geometría del espacio-tiempo frente a las configuraciones de materia y campos en él:

Guv = k Tuv

En el lado derecho está la constante dimensional k (función de c y G) y el tensor de energía-momento Tuv (con 16 componentes, ya que u y v van de 0 a 3 para t, x, y, z). Éste nos da una descripción del estado físico de la materia y los campos, su densidad y sus flujos de momento. En el lado izquierdo está el tensor de Einstein, que da una descripción de la geometría del espacio-tiempo (su métrica y su curvatura).

Uno podría intentar hacer uso de una descripción cuántica de la materia, manteniendo una descripción clásica del espacio-tiempo, ya que las partículas pueden ser descritas en términos cuánticos (pero por el momento no el espacio-tiempo). Aparece en ese caso una contradicción. Si tengo, por ejemplo, una partícula en un estado de superposición en la posición A y B, entonces el efecto sobre la geometría del espacio-tiempo debería repartirse sobre esas regiones. Pero, tan pronto como esto es así, el colapso instantaneo durante una medición del estado de superposición (un efecto cuántico) llevará a una propagación superlumínica de la modificación de la geometría del espacio-tiempo (al ser éste clásico).

No sería así si el espacio-tiempo quedase descrito también en términos cuánticos. Esto significa que la métrica o la deformación del espacio-tiempo producida por la partícula mencionada en estado de superposición debería ser una superposición de dos métricas posibles: la producida por una partícula en A y la producida por una partícula en B. Esto solucionaría los problemas, al ser la "función de onda", que engloba a todos los estados posibles en el estado de superposición, un objeto que no se considera con realidad física en la cuántica, y, por tanto, no puede dar lugar a una propagación superlumínica (nota al margen: de ahí que tampoco se consideren como un problema para la relatividad especial los experimentos de EPR). Sin embargo, formular una teoría así es extremadamente difícil debido a la complejidad de la relatividad general.

Un ejemplo de las dificultades es el siguiente. Si la métrica (la variable dinámica) puede estar en estado de superposición, las distancias y los intervalos desde mi lugar no serían únicas (serán una superposición) y habría objetos que se comportan como si estuvieran cerca y lejos a la vez. Uno puede imaginarse las consecuencias que tiene esto para aspectos tan sagrados como la causalidad. En las teorías clásicas la causalidad separa de forma clara aquello que no puede influirme causalmente y aquello que sí puede a través del límite de la velocidad de la luz (el concepto de cono de luz). Pero si algo se comporta como estando lejos y cerca (incluso a distancia cero) a la vez, entonces la idea clásica de causalidad no tiene mucho sentido.

Antes de ponerme a escribir sobre los procedimientos para obtener una gravitación cuántica, me gustaría saber si esto ha sido digerible o no y si hay interés por seguir... Y, por supuesto, si hay preguntas, contestaré encantado.

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Mensajepor HiPeRioNNN » 29 Sep 2005, 13:13

Alshain, ¡cómo te lo estás currando! :D
Ya veo tu link ;)

Estoy un poco apurado de tiempo. Quiero plantearte una especie de síntesis para que juzgues si lo he entendido o no, pero creo que no lo podré hacer hasta mañana.
Tengo alguna dudilla pero creo que también tendrá que esperar hasta mañana.

Por el momento creo que lo estoy digiriendo bastante bien, por lo que te invito a continuar. No sabes lo que estoy aprendiendo!

Muy amable!
Saludos!

PD: saludos también para TELESCOPIO y Jomlop :)

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