アールト大学のフィンランド人研究者たちは、物理学の最も頑固な謎の一つである量子重力理論に新鮮な視点を提案した。彼らのアプローチはゲージ場と4つの特別な対称性に基づいており、重力を標準模型における電磁相互作用、弱い相互作用、強い相互作用と同じように記述することを可能にする。
通常の一般相対性理論は大きなスケールではうまく機能するが、重力が量子効果と出会う場所、すなわちブラックホールの事象の地平線やビッグバンの直後では破綻する。新しい研究は、重力を時空の曲がりとしてではなく、物理学者にすでに知られているものと同様のゲージ場として表現できることを示している。
この理論の基礎にはU(1)対称性があり、これは電磁気学の基礎にあり、電荷の保存を担うものと同じである。科学者たちは時空の次元の場という追加の概念を導入し、スピノルと呼ばれるより複雑な8次元構造から4次元の物体を「切り出す」のに役立てている。
8スピノル表現を持つラグランジアンを構築することで、研究者たちはファインマン則を導出し、理論が繰り込み可能かどうかを検証した。1次の計算は収束し、無限大は既知の方法で除去できる。これは数学的安定性の重要な兆候であり、すべての次数での完全な検証はまだ先のことである。
理論がさらなる試練に耐えれば、すべての基本的な力の統一的な描像への道が開かれる。そうなれば、恒星の崩壊から宇宙の進化の最も初期の段階まで、極限状態でのプロセスの計算が可能になる。
現在のところ、この研究は科学コミュニティでの議論のために公開されている。著者らは、これは最終的な万物の理論ではなく、重力を他の力と対等に場の量子論の記述に組み込むことができることを示す重要な一歩であると強調している。
