prompter: Si la fuerza de la gravedad se debe a una curvatura del espacio-tiempo ¿Por qué algunas teorías predicen la existencia del gravitón? ¿No son dos conceptos aparentemente incompatibles?

assistant: Es cierto que la gravedad se describe en la teoría de la relatividad general de Einstein como una curvatura del espacio-tiempo en presencia de materia y energía. Sin embargo, la teoría cuántica de campos predice la existencia de partículas llamadas "gravitones" que son portadoras de la fuerza gravitatoria. Estas teorías pueden parecer aparentemente incompatibles debido a sus diferentes marcos de referencia y escalas de magnitud, pero en realidad son complementarias y necesarias para describir la naturaleza de la gravedad.

En la teoría de la relatividad general, la curvatura del espacio-tiempo se puede entender como la consecuencia de la presencia de masa y energía. La materia y la energía deforman el espacio-tiempo que las rodea, y los objetos se mueven en línea recta en ese espacio-tiempo curvo. Este efecto es lo que percibimos como la fuerza de la gravedad.

Por otro lado, la teoría cuántica de campos predice la existencia de partículas llamadas "gravitones" que son portadoras de la fuerza gravitatoria. Según esta teoría, las interacciones entre partículas que causan la fuerza gravitatoria son mediadas por intercambios de gravitones, que son partículas hipotéticas sin masa que se mueven a la velocidad de la luz.

Entonces, aunque la gravedad se describe de manera diferente en la teoría de la relatividad general y en la teoría cuántica de campos, ambas teorías son necesarias para describir la naturaleza de la gravedad en diferentes escalas de magnitud. La relatividad general funciona bien para describir la gravedad en grandes escalas, como planetas y galaxias, mientras que la teoría cuántica de campos es necesaria para describir la gravedad en escalas muy pequeñas, como las interacciones entre partículas subatómicas.

assistant: El gravitón es una partícula que se encarga de la transmisión de la gravedad.
De manera equivalente a que el fotón es la luz o el electrón es la carga negativa.
Por tanto el gravitón es la hipotética partícula que es la encargada de trasmitir la interacción gravitatoria.


Desde el punto de vista teórico, la luz es un fotón, la carga negativa un electrón, la masa un bosón, pero la gravedad no acaba de encajar en las teorías, por lo que se intentó asimilarla en una partícula. Dado que es una partícula con muy poca energía y una masa experimental con una cota superior del orden de mg = 1,6 × 10−69 k e incluso podría ser exactamente cero, su detección es extremadamente complicada.

Existen problemas matemáticos específicos a la forma en la que opera la gravedad que no han permitido desarrolar una teoría cuántica gravitatoria.
En la teoría de cuerdad sí que se han podido hacer cálculos precisos.

Por tanto está ampliamente demostrado que la gravedad produce una curvatura espacio-tiempo. El espacio y el tiempo asumen un papel dinámico.

Sin embargo, aunque aún no se dispone de una auténtica descripción cuántica de la gravedad, todos los intentos por crear una teoría física que satisfaga simultáneamente los principios cuánticos y a grandes escalas coincida con la teoría de Einstein de la gravitación, han encontrado grandes dificultades.