“統一的努力不僅僅是一場理論上的勝利;它對我們理解宇宙現象具有深遠的影響。” 2023年10月,芬蘭阿爾托大學的研究人員公佈了一項新的量子重力理論。該理論旨在調和量子場論和愛因斯坦的廣義相對論。
物理學家米科·帕塔寧和尤卡·圖爾基將重力概念化為平坦時空中的量子規範場。這與廣義相對論將重力視為彎曲時空的觀點形成對比。他們的方法協調了重力與電磁力和核力,將它們構建為具有潛在對稱性的規範理論。
新的模型創造了一個共享的對稱性景觀,所有基本相互作用都可以被平等地對待。這是通過將重力規範理論建立在與標準模型相當的對稱性基礎上實現的。這種統一可以闡明像黑洞和早期宇宙這樣的極端宇宙環境。
該方法使用重整化來解決量子場計算中的無窮大問題。帕塔寧和圖爾基已經證明了在一階近似中重整化的成功。這標誌著朝著完全數學一致性邁出了關鍵一步,邀請進一步的審查和發展。
在量子層面理解重力除了理論上的優雅之外,還具有實際意義。統一的量子重力理論可以解鎖物質性質和能量轉移的新原理。它甚至可能激發超出我們當前想像的技術,影響從GPS精度到未來量子通信網絡等領域。