ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン（UCL）の研究者らは、現在の2つの研究で、重力と時空の関係に関する画期的な新発見となる可能性を示している。彼らの発見は、物理学のいくつかの原理に革命をもたらす可能性があります。しかし、これらも証明できるのでしょうか？ここでは、最新の調査結果について知っておくべきすべてのことがわかります。
重力: 物理学ではこれについて 100 年以上議論されてきました
現代物理学は、相対性理論と量子力学という、実際には互いに矛盾する 2 つの原理に基づいています。前者は 1915 年にアルバート アインシュタインによって提唱されました。時間の経過とともに、それは「私たちが知っている三次元空間を四次元の数学的構造に統合します」とチューリッヒ工科大学の理論物理学教授レナト・レンナー氏はScienaに説明します。したがって、相対性理論は、時空の曲率の観点から重力を幾何学的に説明します。
したがって、惑星などの重い物体は時空にへこみを作り、それがその中でどのように動くかを決定します。ただし、これは、最小の素粒子の相互作用に基づいて独自の法則を作り出す量子力学とは対照的です。これにより、アインシュタインの相対性理論では予測されなかった不確実性が生じます。これは、素粒子が同時に複数の場所に存在する可能性があることを意味し、時空のどこにへこみを作るかを計算することがもはや不可能であることを意味します。
科学は 100 年以上にわたって 2 つの理論を近づけることができませんでした。代わりに、アインシュタインの理論は「量子化」されたと想定されました。この仮定により、重力に関する 2 つの最も重要な量子理論、つまり弦理論とループ量子重力理論が誕生しました。
しかし、英国の物理学者ジョナサン・オッペンハイムによる最新の研究は、これに疑問を投げかけています。彼の研究の中で、彼は時空がむしろ古典的である可能性があるという物議を醸す理論を提唱しています。したがって、量子論の影響を受けません。
この大胆な命題は証明されるだろうか？
オッペンハイムのいわゆる「古典重力のポスト量子理論」の基礎は、予測可能性の崩壊です。彼の理論によれば、これは時空自体によって媒介され、その変動を引き起こします。このような現象が発生すると、物体の見かけの重量が測定で予測できなくなります。
オッペンハイムの仮定は、これまでのところ純粋に理論的な性質のものでした。しかし、別の研究では、教授と彼のチームは彼の理論を証明する実験を計画しています。
研究によれば、この目的のために、デコヒーレンスの速度と注入の程度との間の相互関係を重力に適用することができる。このようにして、重力デコヒーレンスの強度と、計量およびその共役モーメントの拡散との間に関係を確立することができます。これは、オッペンハイムの意味での古典的重力理論を証明する手がかりとなります。
だからこそ、この発見は革命的なものになるだろう
オッペンハイムの「古典重力のポスト量子理論」が真実であることが判明した場合、関係者はそれが物理学に広範囲に及ぶ影響を与える可能性があると確信している。 「この発見は、重力の基本的な性質についての私たちの理解に疑問を投げかけます」と、t3n の共著者であるザカリー・ウェラー・デイビスは述べています。
今後のさらなる研究の目的は、実験を通じて時空曲率の変動の具体的な兆候を実証することです。これは、時空の量子的性質についての以前の仮定を否定し、重力についての私たちの理解を完全に再定義するでしょう。しかし、物理学者たちは自分たちの取り組みの難しさを認識しているため、これが起こるまでにはまだ数十年かかる可能性があります。