Concepția lui Steven Weinberg despre relativitatea generală

(Steven Weinberg (născut la 3 mai 1933) este un fizician teoretic american și laureat al premiului Nobel pentru fizică pentru contribuțiile sale cu Abdus Salam și Sheldon Glashow la unificarea forței slabe și a interacțiunii
electromagnetice dintre particulele elementare.)

Steven Weinberg este foarte clar în a-și exprima opoziția față de înțelegerea geometrică a relativității generale:

”În studiul relativității generale, și apoi în predarea ei la orele de la Berkeley și M.I.T., am devenit nemulțumit de ceea ce părea a fi abordarea obișnuită a subiectului. Am constatat că, în majoritatea manualelor, ideile geometrice aveau un rol principal, astfel încât un student care era întrebat de ce câmpul gravitațional este reprezentat de un tensor metric, sau de ce particulele care se încadrează liber se deplasează pe geodezică, sau de ce ecuațiile câmpului sunt în general covariante, rămâne cu o impresie că acest lucru are legătură cu faptul că spațiul-timp este o varietate riemanniană.
”

Mai mult, Weinberg consideră că imaginea de geometrizare este contingentă din punct de vedere istoric:

”Este cu siguranță un fapt istoric că, atunci când Albert Einstein lucra la relativitatea generală, a existat un formalism matematic preexistent, acela al geometriei riemanniene, că el putea și a preluat totul de acolo. Cu toate acestea, acest fapt istoric nu înseamnă că esența relativității generale constă în mod necesar în aplicarea geometriei riemanniene în spațiul fizic și în timp.”

Weinberg susține că imaginea de geometrizare permite în cele din urmă confuzii. El sugerează să se conceapă geometria riemanniană doar ca un instrument matematic pentru a explica „proprietățile empirice specifice ale gravitației, proprietățile rezumate de principiul Einstein de echivalență a gravitației și inerției”. Instrumentul riemannian al geometriei nu trebuie confundat cu conținutul fizic al principiului echivalenței:

În locul geometriei riemanniene Weinberg dezvoltă relativitatea generală pe un principiu derivat din experiment: Principiul echivalenței gravitației și inerției. […] astfel încât geometria riemanniană să apară doar ca un instrument matematic pentru exploatarea Principiului echivalenței și nu ca o bază fundamentală pentru teoria gravitației.

Conform lui Weinberg, geometria riemanniană este o posibilitate de a reprezenta esența fizică a relativității generale, adică principiul puternic al echivalenței. Dar există și alte opțiuni. Weinberg prezintă o atitudine care poate fi rezumată după cum urmează: „Nu te uita la formalism, uită-te la fizică!” Totuși, după retragerea încorporării naturale a principiului puternic al echivalenței prin baza obișnuită a relativității generale în geometria spațială, Weinberg consideră că este necesară o explicație de ce gravitația ar trebui să respecte principiul puternic al echivalenței:

”Această abordare ne conduce în mod natural să ne întrebăm de ce gravitația trebuie să respecte principiul echivalenței. ”

Interesant este faptul că Weinberg nu se așteaptă să găsească un răspuns în cadrul general al fizicii clasice sau în cadrul relativității generale. În schimb, Weinberg argumentează că trebuie luate în considerare „constrângerile impuse de teoria cuantică a gravitației” .

Sursa: Kian Salimkhani, Quantum Gravity: A Dogma of Unification?