Що таке маса? Якщо коротко, ми точно не знаємо. Наразі фізики розглядають кілька теорій, які пояснюють гравітаційну взаємодію, але це всього лише гіпотези, зручні для математичних розрахунків, пише Альтернативна наука.
Основне питання, яке мучить учених, - а чи існують гравітони? Чи можна стверджувати, що маса виробляє елементарні частинки для впливу на простір і час? Якщо це так, то чи є простір і час елементами маси? Чи, скоріше, маса - частина простору і часу?
Як стверджує Віктор Тот, Університет Оттави, маса характеризує здатність тіла чинити опір силі. Саме вона визначає, наскільки швидко тіло прискорюється під дією сили: що масивніше тіло, то більше сили потрібно для досягнення заданого прискорення. Згідно з нютонівською фізикою - F=ma.
Однак з 1905 року ми знаємо, що маса об'єкта є його внутрішнім енерговмістом (E=mc2). Така енергія зазвичай представлена або у формі кінетичної енергії руху, або потенційною енергією (здатність здійснювати рух).
У даному випадку кінетична енергія відноситься до внутрішньої енергії тіла; наприклад, тепловий рух складових його молекул, виміряний в обраній системі відліку, коли загалом тіло перебуває у стані спокою.
Це означає, що маса не "виробляє гравітони". Скоріше, всі фізичні системи взаємодіють із гравітаційним полем, і саме їхня енергія-момент визначає таку взаємодію. Для звичайних об'єктів, що рухаються з нерелятивістськими швидкостями, у цій взаємодії домінує їхній енерговміст, тобто маса спокою.
Гравітаційне поле може бути або не бути квантовим полем. Можливо, це так, але у нас ще немає робочої теорії квантової гравітації. Тому ми можемо лише фантазувати на тему: якщо гравітаційне поле тотожне квантовому полю, тоді й тільки тоді слабке поле описується "пертурбативно", у термінах малих відхилень від основного стану поля.
У квантовій теорії подібні малі відхилення визначаються дискретними "кроками" або квантами; а кванти гравітаційного поля називаються "гравітонами".
Те, що виробляє або поглинає гравітони, є взаємодією між гравітаційним полем і будь-яким іншим полем (включно із самим гравітаційним полем), з яким воно взаємодіє.
Що стосується зв'язку між гравітацією і простором-часом, то гравітація - не єдиний феномен, який може бути виражений за допомогою математичної мови геометрії.
Але гравітація унікальна: вона універсальна, що означає, що геометрія універсальна, вона застосовна до всього "матеріального". Однак якщо ми використовуємо геометрію для опису електромагнітного поля, вона залежить від відношення заряду до маси частинки, використовуваної для вимірювання поля. Причому "масу частинки" розуміють як прояв енергії, тобто вона є "зарядом" в обраній нами малій системі звіту.
Оскільки геометрія універсальна, виникає спокуса думати про неї як про геометрію простору-часу. Але слід пам'ятати, що Ейнштейн застерігав від "чистої" геометричної інтерпретації, і що надто буквальне її сприйняття може завадити або створенню успішної квантової теорії гравітації, або появі інших модифікованих теорій гравітації.
