La física cGh se refiere a los intentos históricos en física de unificar la relatividad , la gravitación y la mecánica cuántica , en particular siguiendo las ideas de Matvei Petrovich Bronstein y George Gamow . [1] [2] Las letras son los símbolos estándar para la velocidad de la luz ( c ), la constante gravitacional ( G ) y la constante de Planck ( h ).
Si se consideran estas tres constantes universales como la base de un sistema de coordenadas 3D y se visualiza un cubo, entonces esta construcción pedagógica proporciona un marco, al que se hace referencia como el cubo cGh , o cubo de física , o cubo de física teórica ( CTP ). [3] Este cubo se puede utilizar para organizar las principales materias dentro de la física ocupando cada una de las ocho esquinas. [4] [5] Las ocho esquinas del cubo de física cGh son:
Otros temas de física cGh incluyen la radiación de Hawking y la termodinámica de los agujeros negros .
Si bien existen otras constantes físicas, estas tres reciben una consideración especial porque se pueden utilizar para definir todas las unidades de Planck y, por lo tanto, todas las cantidades físicas. [6] Por lo tanto, las tres constantes se utilizan a veces como marco para el estudio filosófico y como uno de los patrones pedagógicos . [7]
Antes de la primera estimación exitosa de la velocidad de la luz en 1676 , no se sabía si la luz se transmitía instantáneamente o no. Debido al valor tremendamente grande de la velocidad de la luz — c (es decir, 299.792.458 metros por segundo en el vacío)— en comparación con el rango de respuesta perceptiva y procesamiento visual humanos, la propagación de la luz normalmente se percibe como instantánea. Por lo tanto, la relación 1/ c es lo suficientemente cercana a cero como para que todas las diferencias posteriores de cálculos en mecánica relativista sean igualmente "invisibles" en relación con la percepción humana. Sin embargo, a velocidades comparables a la velocidad de la luz ( c ), la transformación de Lorentz (según la relatividad especial ) produce resultados sustancialmente diferentes que concuerdan con mayor precisión con la medición experimental (suficientemente precisa). La teoría no relativista puede entonces derivarse tomando el límite cuando la velocidad de la luz tiende al infinito —es decir, ignorando los términos (en la expansión de Taylor ) con un factor de 1/ c — produciendo una aproximación de primer orden de las fórmulas.
La constante gravitacional ( G ) es irrelevante para un sistema en el que las fuerzas gravitacionales son despreciables. Por ejemplo, la teoría especial de la relatividad es el caso especial de la relatividad general en el límite G → 0.
De manera similar, en las teorías en las que los efectos de la mecánica cuántica son irrelevantes, el valor de la constante de Planck ( h ) puede despreciarse. Por ejemplo, si se fija h → 0 en la relación de conmutación de la mecánica cuántica, la incertidumbre en la medición simultánea de dos variables conjugadas tiende a cero, aproximando la mecánica cuántica a la mecánica clásica.