Divulgación Preguntas sobre los gravitones!

[Delpino]

Buenas! Vereis estaba leyendo el libro de Brian Greene "El universo elegante" y en un principio hace referencia a una partícula aun por descubrir (el gravitón) de la cual afirma que no podria tener masa y seria la "constituyente" de la fuerza de la gravedad... Mas tarde cuando trata el tema de la relatividad general comienza a hacer referencia a la gravedad como una curvatura del espacio-tiempo y establece que en el caso de aparecer un cuerpo con masa la curvatura que ocasiona se desplazaria como una onda por un estanque... A la velocidad de la luz. Esto me lleva a una serie de preguntas...

¿Considerar la gravedad como una fuerza o como una deformacion del espacio-tiempo son cosas excluyentes?

En el caso de que no lo sean ¿Que papel tendria el graviton si la gravedad es una deformacion del espacio-tiempo?

Si el graviton fuera una patrícula sin masa que ademas va a la velocidad de la luz... ¿Es porque deberia tener unas propiedades parecidas a la dualidad de la luz? ¿O podria existir otro tipo de partículas sin masa?


Con este tema me he echo un poco un lio y prefiero no continuar leyendo hasta tenerlo mas o menos claro. Muchas gracias por las respuestas.

[chap]

Re: Preguntas sobre los gravitones!

Hola Delpino. Me gusta tu forma de leer, comprender y aplicar. En este
caso aplicaste lo leido al hecho de formular preguntas. Bien hecho. El
gravitón aparece en las teorías cuánticas de la gravitación, brevemente
abarcadas en la denominación Gravitación Cuántica . Intenta hacer una
búsqueda (dentro y/o fuera del foro) utilizando ese tipo de denominación.

Como para anticiparte algo, en el foro hay hilos que tienen la frase
siguiente:

La relatividad general y la teoría cuántica son incompatibles

(o frases muy similares, que tal vez abrevian relatividad general como RG
y en teoría cuántica omiten la palabra teoría y usan solamente cuántica).

Por favor no saques conclusiones antes de leer bastante sobre gravedad
cuántica. Si está confirmado que la relatividad general y la teoría cuántica
son incompatibles, tú preguntarás qué hacen la gravedad cuántica y el
gravitón merodeando aún por los corredores de las instituciones
científicas. Mejor hazles la preguntita a otros miembros del foro que sepan
algo del tema, pues no he respondido por sentirme capacitado, sino por
la responsabilidad de hacerle saber a un miembro nuevo que alguien ha
visto su pregunta. Y te garantizo que la verán muchos más. Nuevamente
felicito tu lucidez para preguntar y te dejo mi mejor saludo.

[pod]

Re: Preguntas sobre los gravitones!

La pregunta más sencilla de contestar es la última: Toda partícula sin masa va siempre a la velocidad de la luz. Si tiene masa, siempre va a una velocidad inferior. De hecho, deberíamos decir "la velocidad de las partículas sin masa". Pero la llamamos "velocidad de la luz" simplemente por que la luz fue la primera partícula sin masa que se conoció

La otra pregunta es mucho más complicada de explicar. Cualquier interacción (lo que tu llamas "fuerza") se puede mirar desde lejos o desde cerca. Si miras desde lejos la gravedad, lo que verás es la curvatura del espacio-tiempo, y como ésta afecta a la trayectoria de las partículas que viajan por él. Si miras de cerca, lo que verás serán los gravitones. Como dice Chap, en el caso de la gravedad la unión de estas dos visiones no está terminada del todo hoy en día (es uno de los campos de mayor actividad en la investigación física).

La idea general (y, como la teoría no está terminada del todo, tienes que coger lo que diré a continuación con un poco de cautela, como una forma sencilla de entenderlo pero que, como cualquier simplificación, no es 100% así): la posición de las partículas con masa provoca una curvatura en el espacio tiempo. Eso significa que si las partículas se mueven, dicha curvatura deberá cambiar un poco para adaptarse al cambio. Pero, ¿como se entera un punto muy alejado en el espacio que debe cambiar su curvatura por que una partícula en el quinto pino se ha movido? Pues lo que ocurre es que al moverse la partícula emite un gravitón, y este gravitón es el encargado de "informar" a la curvatura que se tiene que ir actualizando.

Como el gravitón se mueve a la velocidad de la luz, la información no llegará instantáneamente. Ese cambio que se propaga gradualmente es lo que llamamos onda gravitatoria. Las ondas gravitatorias son muy difíciles de encontrar, pero se hacen muchos esfuerzos para conseguirlo en un tiempo relativamente corto.

Pero en el caso de los otros tipos de interacción, estas dos visiones sí están muy bien conjuntadas. El mejor ejemplo es la interacción electromagnética. Si miramos desde lejos, veremos las ondas electromagnéticas (la luz), y el campo electromagnético. Si miramos de cerca, veremos partículas llamadas fotones. Todo lo explicado anteriormente se puede aplicar directamente a este caso. Cuando una carga se mueve, emite fotones que son los encargados de actualizar el valor del campo electromagnético. Ese cambio gradual es lo que vemos como una onda electromagnética, o luz.

[Delpino]

Re: Preguntas sobre los gravitones!

Hola Delpino. Me gusta tu forma de leer, comprender y aplicar. En este
caso aplicaste lo leido al hecho de formular preguntas. Bien hecho. El
gravitón aparece en las teorías cuánticas de la gravitación, brevemente
abarcadas en la denominación Gravitación Cuántica . Intenta hacer una
búsqueda (dentro y/o fuera del foro) utilizando ese tipo de denominación.

Como para anticiparte algo, en el foro hay hilos que tienen la frase
siguiente:

La relatividad general y la teoría cuántica son incompatibles

(o frases muy similares, que tal vez abrevian relatividad general como RG
y en teoría cuántica omiten la palabra teoría y usan solamente cuántica).

Por favor no saques conclusiones antes de leer bastante sobre gravedad
cuántica. Si está confirmado que la relatividad general y la teoría cuántica
son incompatibles, tú preguntarás qué hacen la gravedad cuántica y el
gravitón merodeando aún por los corredores de las instituciones
científicas. Mejor hazles la preguntita a otros miembros del foro que sepan
algo del tema, pues no he respondido por sentirme capacitado, sino por
la responsabilidad de hacerle saber a un miembro nuevo que alguien ha
visto su pregunta. Y te garantizo que la verán muchos más. Nuevamente
felicito tu lucidez para preguntar y te dejo mi mejor saludo.

La pregunta más sencilla de contestar es la última: Toda partícula sin masa va siempre a la velocidad de la luz. Si tiene masa, siempre va a una velocidad inferior. De hecho, deberíamos decir "la velocidad de las partículas sin masa". Pero la llamamos "velocidad de la luz" simplemente por que la luz fue la primera partícula sin masa que se conoció

La otra pregunta es mucho más complicada de explicar. Cualquier interacción (lo que tu llamas "fuerza") se puede mirar desde lejos o desde cerca. Si miras desde lejos la gravedad, lo que verás es la curvatura del espacio-tiempo, y como ésta afecta a la trayectoria de las partículas que viajan por él. Si miras de cerca, lo que verás serán los gravitones. Como dice Chap, en el caso de la gravedad la unión de estas dos visiones no está terminada del todo hoy en día (es uno de los campos de mayor actividad en la investigación física).

La idea general (y, como la teoría no está terminada del todo, tienes que coger lo que diré a continuación con un poco de cautela, como una forma sencilla de entenderlo pero que, como cualquier simplificación, no es 100% así): la posición de las partículas con masa provoca una curvatura en el espacio tiempo. Eso significa que si las partículas se mueven, dicha curvatura deberá cambiar un poco para adaptarse al cambio. Pero, ¿como se entera un punto muy alejado en el espacio que debe cambiar su curvatura por que una partícula en el quinto pino se ha movido? Pues lo que ocurre es que al moverse la partícula emite un gravitón, y este gravitón es el encargado de "informar" a la curvatura que se tiene que ir actualizando.

Como el gravitón se mueve a la velocidad de la luz, la información no llegará instantáneamente. Ese cambio que se propaga gradualmente es lo que llamamos onda gravitatoria. Las ondas gravitatorias son muy difíciles de encontrar, pero se hacen muchos esfuerzos para conseguirlo en un tiempo relativamente corto.

Pero en el caso de los otros tipos de interacción, estas dos visiones sí están muy bien conjuntadas. El mejor ejemplo es la interacción electromagnética. Si miramos desde lejos, veremos las ondas electromagnéticas (la luz), y el campo electromagnético. Si miramos de cerca, veremos partículas llamadas fotones. Todo lo explicado anteriormente se puede aplicar directamente a este caso. Cuando una carga se mueve, emite fotones que son los encargados de actualizar el valor del campo electromagnético. Ese cambio gradual es lo que vemos como una onda electromagnética, o luz.

Muchas gracias a los dos! Ahora lo tengo bastante mas claro, asique... A seguir leyendo!

[Entro]

Re: Preguntas sobre los gravitones!

Buenas! Vereis estaba leyendo el libro de Brian Greene "El universo elegante" y en un principio hace referencia a una partícula aun por descubrir (el gravitón) de la cual afirma que no podria tener masa y seria la "constituyente" de la fuerza de la gravedad... Mas tarde cuando trata el tema de la relatividad general comienza a hacer referencia a la gravedad como una curvatura del espacio-tiempo y establece que en el caso de aparecer un cuerpo con masa la curvatura que ocasiona se desplazaria como una onda por un estanque... A la velocidad de la luz. Esto me lleva a una serie de preguntas...

¿Considerar la gravedad como una fuerza o como una deformacion del espacio-tiempo son cosas excluyentes?

La descripción en términos de gravitones de la gravedad solo tiene sentido hoy po hoy para campos gravitatorios débiles.

Como ya han explicado, esto se puede hacer de la misma forma que podemos entender el electromagnetismo por intercambio de fotones, aunque para la gravedad la cosa es más complicada.

Dentro de la aproximación de campo gravitatorio débil, la descripción en términos de gravitones es formalmente analoga a la deformación del espaciotiempo como demostró Feynman.

Para campos gravitatorios intensos esta imagen simplemente no funciona.

En el caso de que no lo sean ¿Que papel tendria el graviton si la gravedad es una deformacion del espacio-tiempo?

Si y no, la relatividad general explica la gravedad por deformaciones del espaciotiempo, si el campo gravitatorio es débil uno puede considerar que el espaciotiempo es fijo salvo pequeñas perturbaciones, estas perturbaciones se describen en término de gravitiones...

Si el graviton fuera una patrícula sin masa que ademas va a la velocidad de la luz... ¿Es porque deberia tener unas propiedades parecidas a la dualidad de la luz? ¿O podria existir otro tipo de partículas sin masa?

Casi todas las particulas mensajeras de interacciones no tienen masa en reposo, como fotones, gravitones y gluones.

[Paskal]

Re: Preguntas sobre los gravitones!

Alguien podría explicarme "que és" una partícula sin masa. Las partículas sin masa (o sea masa 0) no existen. Alguna objeción?

[Entro]

Re: Preguntas sobre los gravitones!

Creo que la luz es una buena objeción, no solo existen sino que además nos rodean por todas partes. Las partículas sin masa, refiriendonos a masa en reposo, son aquellas que se mueven a la velocidad de la luz.

Si que existen.

[Txomin]

Re: Preguntas sobre los gravitones!

¡Hola! si la energía de un fotón o cuanto es e=h.v ; e= h x c/longitud de onda.
La del gravitón sera e=g.v ; e= g x c/longitud de onda ?
Cual es el expectro de longitudes de ondas gravitacionales ?

Un cordial saludo
Txomin peña

[Paskal]

Re: Preguntas sobre los gravitones!

Creo que la luz es una buena objeción, no solo existen sino que además nos rodean por todas partes. Las partículas sin masa, refiriendonos a masa en reposo, son aquellas que se mueven a la velocidad de la luz.

Si que existen.

Hola. Reconozco que mi pregunta era un poco "punzante" y ambigua. No concibo el acuñar tan gratuitamente el nombre "partícula" a algo que no tenga masa . Reconozco que al fotón se le atribuyen propiedades de onda y partícula (pero sólo propiedades). En el universo (conocido) todo es Masa o Energía (y vacío, si quieres. aunque no vamos a suponer "partículas" de vacío). Por lo tanto como E= mc2, mi objeción es que: toda "partícula" tiene materia y por lo tanto masa no nula ( ni en reposo ni en movimiento). Otra cosa es que con artilugios matemáticos todo es posible. Aunque real?. Por ejemplo, las famosas cuerdas.
Si me permites una frivolidad, tengo respuesta al problema del mono: Darwin pareció demostrar que con unos cuantos millones de años (y de plátanos) unos cuantos monos acabaron aprendiendo "un poco" (según E.Witten) de física cuántica. Saludos, y me gustaría abrir un debate sobre la teoría de cuerdas. Gracias

[pod]

Re: Preguntas sobre los gravitones!

¡Hola! si la energía de un fotón o cuanto es e=h.v ; e= h x c/longitud de onda.
La del gravitón sera e=g.v ; e= g x c/longitud de onda ?
Cual el expectro de longitudes de ondas gravitacionales ?

Un cordial saludo
Txomin peña

No, es lo mismo. Lo de $E = h \nu$ es válido para todas las partículas.

Hola. Reconozco que mi pregunta era un poco "punzante" y ambigua. No concibo el acuñar tan gratuitamente el nombre "partícula" a algo que no tenga masa . Reconozco que al fotón se le atribuyen propiedades de onda y partícula (pero sólo propiedades). En el universo (conocido) todo es Masa o Energía (y vacío, si quieres. aunque no vamos a suponer "partículas" de vacío). Por lo tanto como E= mc2, mi objeción es que: toda "partícula" tiene materia y por lo tanto masa no nula ( ni en reposo ni en movimiento). Otra cosa es que con artilugios matemáticos todo es posible. Aunque real?. Por ejemplo, las famosas cuerdas.

Tu interpretación no es correcta. Es un poco arcáica, estos son temas superados hace años...

$E = m c^2$ debe interpretarse como la energía necesaria para crear una partícula de masa m en reposo. Pero eso no significa que toda la energía se pueda interpertar como masa.

Un ejemplo tonto: la energía cinética (newtoniana) es $E = \frac12 m v^2$, pero eso no quiere decir que toda la energía del mundo sea cinética, y que por lo tanto todo tenga velocidad.

En realidad, la energía total se obtendrá sumando todos los tipos de energía posibles: la energía proviniente de la masa ($mc^2$), más la cinética, más la potencial, etc.

Que haya partículas con masa cero simplemente significa que se pueden crear "gratis". Tan sólo hay que proporcionarle la energía cinética necesaria. Precisamente por eso, las partículas sin masa deben moverse siempre a la velocidad de la luz, es la única forma que tengan energía cinética respecto a todos los sistemas de referencia.

[Txomin]

Re: Preguntas sobre los gravitones!

No, es lo mismo. Lo de es válido para todas las partículas.

Todas las particulas sin masa ,ondas...supongo.

En realidad, la energía total se obtendrá sumando todos los tipos de energía posibles: la energía proviniente de la masa (), más la cinética, más la potencial, electromagnetica,etc.

¡Hola! Pod pero la suma de todas las energías seria cero,o nula.

Un cordial saludo
Txomin peña

[pod]

Re: Preguntas sobre los gravitones!

Todas las particulas sin masa ,ondas...supongo.

No. Para todas. Busca información sobre De Broglie.

¡Hola! Pod pero la suma de todas las energías seria cero,o nula.

Naturalmente no. La energía debe ser positiva. Si una partícula tuviera energía cero, dejaría de existir... (Nota: la energía potencial no cuenta para esto).