La gravedad no era una fuerza sino una consecuencia de la curvatura del espacio-tiempo por el efecto de una masa. ¿Por qué una de las fuerzas...

Muy buenas, Almendra.

Tal y como has dicho, la idea newtoniana de una gravedad como fuerza atractora entre cuerpos, que tienen masa, fue descartada tras observar que no explicaba bien el movimiento de precesión del perihelio de Mercurio. En su lugar, en 1915, Albert Einstein publica la Relatividad General, argumentando que la gravedad no es sino la curvatura del espacio-tiempo, provocado por el tensor energía-momentum de los entes físicos. Sin embargo, a nivel cuántico dejaría de ser la curvatura del espacio-tiempo.

Según la teoría cuántica de campos, cada partícula tiene su respectivo campo cuántico, el cual, de excitarse (de pasar a una energía mayor a la estable), emitirá la energía sobrante en forma de una partícula real. Para la excitación de los campos de fuerza, dichas partículas reales serán las equivalentes a los bosones de gauge o bosones vectoriales. Si estas partículas, en lugar de provenir de sus respectivos campos cuánticos, provienen del vacío cuántico, entonces decimos que son virtuales, porque no son reales — pero es muy útil considerarlos existentes. Los bosones de gauge/vectoriales virtuales son los que transmiten las interacciones fundamentales (además de aniquilarse).

Del vacío cuántico pueden surgir, por ejemplo, fotones virtuales, los cuales transmiten la interacción electromagnética. Una emisión constante de dichos fotones entre dos partículas reales con carga eléctrica provoca que dichas partículas tiendan a repelerse entre sí si son de igual signo en carga eléctrica (los fotones tienen momento lineal positivo) o a atraerse si son de signo contrario en ella (los fotones tienen momento lineal negativo).

También pueden surgir de él unos bosones virtuales llamados los bosones W±W± y Z0,Z0, los cuales transportan la interacción nuclear débil. Son los responsables de las desintegraciones radiactivas.

Por ejemplo, los protones y los neutrones. Son una superposición de campos up y down, que excitados dan lugar a los quarks up y down, de campos gluónicos, que excitados dan gluones, y de vacío cuántico.

En los protones tenemos dos campos up y uno down, mientras que en los neutrones tenemos dos campos down y uno up. Si uno de los campos up que conforman al protón interactúa con un bosón débil virtual, digamos W−,W−, se transformará en uno down y el protón se volverá un neutrón. Además de ocurrir eso, dicho bosón se desintegrará en un electrón y en un neutrino electrónico y la energía restante será emitida en forma de calor.

Del vacío cuántico que forman a los protones y a los neutrones pueden surgir gluones virtuales, que transportan la interacción nuclear fuerte fundamental. Es la que permite que los quarks y los propios gluones se mantengan unidos dentro de los hadrones en general (bariones, mesones y hadrones exóticos, es decir, tetraquarks, pentaquarks, etcétera).

Entre núcleos atómicos también existe vacío cuántico y de él pueden surgir mesones virtuales que transportan la llamada interacción nuclear fuerte residual — una interacción no fundamental —. Sin ella, no habría estabilidad internuclear.

El campo gravitatorio, si estuviera cuantizado y se excitara, liberaría una partícula conocida como el gravitón, que salido del vacío cuántico sería virtual y transportaría la interacción gravitatoria. Sería la responsable de que todos los entes físicos cuánticos se atraigan gravitatoriamente entre sí.