חוקרים פינים מאוניברסיטת אלטו הציעו מבט חדש על אחת התעלומות העיקשות ביותר בפיזיקה – תורת הכבידה הקוונטית. הגישה שלהם מתבססת על שדות כיול ועל ארבע סימטריות מיוחדות, המאפשרות לתאר את הכבידה באותו אופן שבו מתוארים הכוח האלקטרומגנטי, הכוח החלש והכוח החזק במודל הסטנדרטי.
תורת היחסות הכללית הרגילה מתמודדת היטב עם קני מידה גדולים, אך נשברת במקום שבו הכבידה פוגשת אפקטים קוונטיים – באופק של חורים שחורים או ברגעים הראשונים שלאחר המפץ הגדול. העבודה החדשה מראה שניתן לייצג את הכבידה לא כעקמומיות של מרחב-זמן, אלא כשדה כיול, בדומה לאלה שכבר מוכרים לפיזיקאים.
ביסודה של התיאוריה עומדות הסימטריות U(1) – אותן סימטריות שנמצאות ביסוד האלקטרומגנטיות ואחראיות לשימור המטען החשמלי. המדענים הציגו מושג נוסף – שדה של ממד המרחב-זמן, המסייע "לגזור" עצמים ארבע-ממדיים מתוך מבנים שמונה-ממדיים מורכבים יותר, הנקראים ספינורים.
לאחר בניית לגראנז'יאן עם ייצוג שמונה-ספינורי, החוקרים גזרו את כללי פיינמן ובדקו האם התיאוריה ניתנת לנרמול מחדש. בסדר הראשון החישובים מתכנסים, וניתן לסלק את האינסופים בשיטות ידועות. זהו סימן חשוב ליציבות מתמטית, אם כי בדיקה מלאה בכל הסדרים עדיין לפנינו.
אם התיאוריה תעמוד במבחנים נוספים, היא תפתח את הדרך לתמונה אחידה של כל הכוחות היסודיים. אז יהיו זמינים חישובים של תהליכים בתנאים קיצוניים – מקריסת כוכבים ועד לשלבים המוקדמים ביותר של התפתחות היקום.
בינתיים, העבודה פורסמה לדיון בקהילה המדעית. מחבריה מדגישים: זו אינה תיאוריה סופית של הכל, אלא צעד חשוב המראה שאכן ניתן לשלב את הכבידה בתיאור שדות קוונטי בשוויון עם כוחות אחרים.
