Divulgación Energía y gravitones

[sater]

Buenas. Ante todo, pido disculpas anticipadas por las posibles y casi seguras burradas que voy a decir y diré en este hilo si alguien se anima a participar.
Primero, ¿la energía a nivel global del universo se conserva? Me explicó: ¿el universo surgió con una energía x que a día de hoy y en el día de mañana seguirá siendo la misma (constante en el tiempo)?
Si como supongo (o quizá mucho supongo yo) así es, pues viendo algo de termodinámica había una demostración básica de que así era, procedo a la pregunta que me corroe.
Leyendo en "El tejido del cosmos" de Brian Greene, se da una hipótesis plausible del por qué la gravedad se comporta como se comporta, es decir, es la más débil de las cuatro fuerzas.
Se supone que es porque el gravitón sería una cuerda (y perdón por la manera de expresarlo) cerrada. Así, podría escapar de nuestra brana y por lo tanto sería una explicación de la debilidad.
Entonces si como creo entender, el gravitón posee energía , porque interaccionan entre ellos, entonces al escapar de nuestro universo, ¿éste va "perdiendo" energía?
O si por lo contrario, nuestro universo observable es una 3-brana (o en realidad 4-brana por ser tetradimensional, tengo un gran lío por ahí) pero sería una p-brana con p=11 si no entiendo mal, ¿los gravitones entonces no escapan, si no que quedan en nuestro universo pero lejos de efectos físicamente observables para nosotros?
Gracias de antemano por la ayuda, y perdón por las tonterías que haya dicho. Supongo que la culpa es mía por leer divulgación (y fiarme en parte de wikipedia) pero por el momento poco más puedo hacer.

[jinawee]

Re: Energía y gravitones

Con respecto a la conservación de la energía mira este post: http://forum.lawebdefisica.com/threa...ividad-General.

Básicamente no tiene mucho sentido hablar de energía en Relatividad General, pues no se conserva.

[sater]

Re: Energía y gravitones

Lo primero, gracias. Lo segundo, lo he editado por la tremenda tontería que había puesto por ahí y que he caído despues. Lo tercero, es que ese hilo lo seguí en su día y no me veo ahora mismo capaz de seguirlo para entenderlo plenamente.
Lo cuarto, según entiendo, simplemente ¿la pregunta no tiene sentido en RG? ¿y en cuántica? ¿y en cuerdas?
Y por último, sobre mis disertaciones sobre branas, ¿escapan los gravitones entonces o quedan en nuestro universo? Es que recuerdo haber visto en un documental que podríamos detectar experimentalmente en un futuro gravitones que pareciesen no venir de nuestro universo, como induciendo a pensar que se refiere a la hipótesis de multiversos.

[pod]

Re: Energía y gravitones

Lo primero, gracias. Lo segundo, lo he editado por la tremenda tontería que había puesto por ahí y que he caído despues. Lo tercero, es que ese hilo lo seguí en su día y no me veo ahora mismo capaz de seguirlo para entenderlo plenamente.
Lo cuarto, según entiendo, simplemente ¿la pregunta no tiene sentido en RG? ¿y en cuántica? ¿y en cuerdas?

De forma simplificada, resulta que la forma en que se define la energía normalmente no funciona en relatividad general debido a la curvatura. Luego, es discutible si se puede hablar de energía o no. Más allá de eso, hay formas de "extender" la definición usual, pero tienen propiedades un poco... especiales por decirlo así. Todo esto hace que en RG el concepto de energía no sea tan importante como en otras ramas de Física.

La cuántica como tal no contiene curvatura, así que lo dicho no le afecta. La energía es sumamente importante en cuantica, y responde al mismo concepto de siempre.

Tiene todo el sentido del mundo hablar de la energía de una cuerda. De hecho, cuando miramos la cuerda desde lejos, y por lo tanto nos parece una partícula puntual elemental, la energía de la cuerda se corresponde con la masa de la partícula. Las cuerdas tratan la gravedad a partir de la interacción de los gravitones como cuerdas cerradas, y la curvatura sale a partir de ahí, no al revés. Por eso tiene sentido hablar de energía de cada cuerda individual.

Y por último, sobre mis disertaciones sobre branas, ¿escapan los gravitones entonces o quedan en nuestro universo? Es que recuerdo haber visto en un documental que podríamos detectar experimentalmente en un futuro gravitones que pareciesen no venir de nuestro universo, como induciendo a pensar que se refiere a la hipótesis de multiversos.

No es aconsejable poner juntas preguntas de índole tan diferente, ya que el hilo acaba siendo un caos. Te contesto, por una vez, si prometes no volverlo a hacer.

Primero: tu lío con el número de las branas. El número de la brana indica el número de dimensiones espaciales que tiene, la dimensión temporal siempre se da por supuesta. Las p-branas se dan en teoría de cuerdas supersimétrica, que tiene exactamente 9+1 dimensiones. Luego, pueden existir desde p0-branas hasta p9-branas.

La teoría M, por contra, tiene una dimensión espacial más, 10+1. En ella, no existen las p-branas. Lo único que existen son las m-branas, que sólo pueden existir en 2 y 5 dimensiones. Es decir, tenemos m2-branas y m5 branas, pero no tenemos ni m7-branas ni m10-branas (jamás podría existir una 11-brana, porque nos faltaría una dimensión espacial más). Luego, las teorías de cuerdas se pueden obtener a partir de la teoría m realizando algunas operaciones matemáticas; esas operaciones tienen el efecto de convertir las m2 y las m5 en cuerdas o en p-branas de dimensión diferente.

En efecto, hay modelos que proponen que nosotros estamos restringidos a vivir dentro de una p3, y eso explica porqué sólo vemos 3+1 dimensiones de las 10 que hay en teoría de cuerdas. Ahora bien, eso a día de hoy no es una predicción de la teoría: hay diferentes modos de explicar esa disparidad de dimensiones. Probablemente sean los modelos más en boga en los últimos años, ya que tienen propiedades muy deseables, pero no son los únicos (igual que toda cuerdas no es la única teoría que tenemos para unificar la gravedad).

A partir de ahí, la forma en que se suele explicar lo de que "los gravitones se pueden propagar en las otras dimensiones" nunca me ha parecido muy bien. El teorema de Gauss que predice que la gravedad (en régimen Newtoniano) decae como $1/r^2$ depende del número de dimensiones. Si la gravedad se propagara en 9 dimensiones en vez de en 3, entonces veríamos $1/r^7$. Es cierto que la reducción dimensional de 9 a 3 causa que la constante gravitatoria universal se reduzca, lo que no me gusta mucho es la forma de explicarlo.

[sater]

Re: Energía y gravitones

Ante todo, muchísimas gracias Pod. No sé si estoy en lo correcto, pero al final ¿te has quedado a medio terminar la frase?
Así por partes, no entiendo bien lo de que las cuerdas traten a la gravedad a partir de la interacción de los gravitones como cuerdas cerradas, y la curvatura salga a partir de ahí, y no al revés.
gracias de antemano

[pod]

Re: Energía y gravitones

¿te has quedado a medio terminar la frase?

Ah, no, esa media frase que había era algo que había cambiado después en la redacción final pero por algun error mío se ha quedado por ahí. Ya la he quitado.

Así por partes, no entiendo bien lo de que las cuerdas traten a la gravedad a partir de la interacción de los gravitones como cuerdas cerradas, y la curvatura salga a partir de ahí, y no al revés.

La teoría de cuerdas se fundamenta modelando un objeto bi-dimensional que vive en un espacio, y no dice gran cosa de ese espacio. Puede ser curvo o no, eso sale después como solución a las ecuaciones. La gracia es que la teoría se centra en un objeto de 2 dimensiones, y matemáticamente se puede demostrar que la curvatura de Riemman no existe para un objeto de 2 dimensiones. Así que no hay problema.

En principio, la teoría de cuerdas no dice absolutamente nada de la gravedad. Lo que pasa es que al mirar qué posibles estados tienen las cuerdas, siempre sale una partícula de masa cero y spin 2 (esto es un teorema, esa partícula siempre existe en cualquier teoría de cuerdas). Estas son las características del gravitón. Por eso decimos que, sin quererlo, las cuerdas unifican la gravedad.

Luego, si uno estudia las interacciones de esa partícula, al final se llega a una acción (no sé si lo sabes, la acción es el objeto que, en mecánica teórica, se utiliza para describir la teoría a nivel más fundamental) que contiene un primer término que es idéntico al que tiene la RG (el resto de términos son las correcciones cuánticas a la relatividad general). Ese término, a su vez, se puede interpertar geométricamente como una curvatura. De esta forma la teoría de cuerdas recupera la relatividad general, y permite calcular sus correcciones perturbatibas.

[sater]

Re: Energía y gravitones

Creo que más o menos lo entiendo, y así conforme me lo has contado, es bastante bonito. Como se nota que es tu materia de estudio. Muchas gracias, seguiré indagando y preguntando por aquí pero separadamente y en sus foros correspondientes, para cumplir la promesa
Gracias de nuevo

[Drell Yan]

Re: Energía y gravitones

Luego, si uno estudia las interacciones de esa partícula, al final se llega a una acción (no sé si lo sabes, la acción es el objeto que, en mecánica teórica, se utiliza para describir la teoría a nivel más fundamental) que contiene un primer término que es idéntico al que tiene la RG (el resto de términos son las correcciones cuánticas a la relatividad general). Ese término, a su vez, se puede interpertar geométricamente como una curvatura. De esta forma la teoría de cuerdas recupera la relatividad general, y permite calcular sus correcciones perturbatibas.

eyyy ké pasa pod crack xD, una pregunta podrías decir cómo se llama esa acción (que tal y como lo dices si no me equivoco se relaciona con la de einstein hilbert de RG normal) si es que la llaman de alguna forma o directamente poner la expresión o un texto donde venga?? es por ahorrarme el buscarla jeje.

Por cierto en cuerdas en lo que se refiere al teorema de Gauss con dimensiones extra lo que dices no le afecta al campo electromagnético por no poder fluir por esas dimensiones según la teoría y su expresión siempre sería la misma??

Salu2!

[guibix]

Re: Energía y gravitones

eyyy ké pasa pod crack xD, una pregunta podrías decir cómo se llama esa acción

Pues se llama Principio de Acción. Y es uno de los principios más fundamentales de la física (si no es que es el más fundamental de todos).

Saludos.

[pod]

Re: Energía y gravitones

eyyy ké pasa pod crack xD, una pregunta podrías decir cómo se llama esa acción (que tal y como lo dices si no me equivoco se relaciona con la de einstein hilbert de RG normal) si es que la llaman de alguna forma o directamente poner la expresión o un texto donde venga?? es por ahorrarme el buscarla jeje.

Yo diría que no tienen un nombre. Por ejemplo, en el Polchinski (capítulo 3) la llama "acción del espacio tiempo", supongo que por contraposición de la acción de Polyakov (o la de Nambú-Goto, si te va la marcha) que son de la hoja-mundo (traducción patillera de "world-sheet").

Por cierto en cuerdas en lo que se refiere al teorema de Gauss con dimensiones extra lo que dices no le afecta al campo electromagnético por no poder fluir por esas dimensiones según la teoría y su expresión siempre sería la misma??

El campo gravitatorio tiene su propio teorema de Gauss, independiente del del campo electromagnético.

[Drell Yan]

Re: Energía y gravitones

Yo diría que no tienen un nombre. Por ejemplo, en el Polchinski (capítulo 3) la llama "acción del espacio tiempo", supongo que por contraposición de la acción de Polyakov (o la de Nambú-Goto, si te va la marcha) que son de la hoja-mundo (traducción patillera de "world-sheet").

El campo gravitatorio tiene su propio teorema de Gauss, independiente del del campo electromagnético.

De lujo, lo miro entonces en el capítulo 3 del Polchinski (las únicas acciones que he visto de cuerdas son Nambu-Goto, Polyakov (que si no me equivoco dan lugar a las mismas ecs del movimiento xD) y la del Kalb-Ramond xD); me suena que va con un dilatón o algo así, pero no me acuerdo de si la vi en su momento o de verla dónde fue, así que ya lo miro en ese capítulo cuando tenga tiempo xD.

Lo del campo EM la pregunta es 'de la misma forma que en el régimen clásico el potencial gravitatorio cambia su expresión de 1/r en 3d a 1/r^7 en 9d xD, el campo EM en cuerdas SÓLO se propaga por las 3d que vemos y como tal su potencial siempre va a ser 1/r o también puede propagarse por el resto y hay que cambiarlo??'

Salu2!

- - - Actualizado - - -

Pues se llama Principio de Acción. Y es uno de los principios más fundamentales de la física (si no es que es el más fundamental de todos).

Saludos.

En serio piensas que eso es lo que yo pregunté? xD

Salu2!

[pod]

Re: Energía y gravitones

En serio piensas que eso es lo que yo pregunté? xD

Kon lo raro k eskribe kualkiera te pilla, tronko.

[Drell Yan]

Re: Energía y gravitones

Si la pregunta que hice fue 'podrías decir cómo se llama esa acción', está escrito perfecto jajaja.

Salu2!

[guibix]

Re: Energía y gravitones

Si la pregunta que hice fue 'podrías decir cómo se llama esa acción', está escrito perfecto jajaja.

Salu2!

Sí, disculpa. Leí muy mal tu pregunta .

Salud.

[Drell Yan]

Re: Energía y gravitones

Sí, disculpa. Leí muy mal tu pregunta .

Salud.

see trankii ara qlo dices ya santendío to dbuti grax x aklararr

ciaooo