新しい理論が相対性理論に挑戦：アインシュタインは間違っていたのか？

(ダン・トリ) - この新しい理論は物理学者アルバート・アインシュタインの理論に挑戦すると同時に、重力と量子力学を統一する新たな方向性を切り開くものと思われる。

新しい物理学理論は相対性理論の基礎を揺るがし、余分な次元を必要としない完全な量子重力モデルを初めて提案し、アインシュタインが重力の本質について間違っていた可能性を生み出している（イラスト：ゲッティ）。

新たに発表された理論物理学の論文は、宇宙の最大の謎の一つである量子重力を解読する取り組みにおける転換点となる。

そこで科学者たちは初めて、余剰次元のような物議を醸す仮定を必要とせずに重力と量子力学を結び付けることができる理論を提唱した。この研究は、ミッコ・パルタネンとユッカ・トゥルッキの2人の物理学者（フィンランド、アアルト大学）が主導し、 「Reports on Progress in Physics」誌に掲載されました。

報告書では、アインシュタインの一般相対性理論は現代物理学の基礎ではあるものの、量子物理学が支配する亜原子レベルの現象を完全には説明できないと主張している。

新たなアプローチ：量子重力

ミッコ・パルタネンとユッカ・トゥルッキの理論における画期的な点は、「曲がった時空」モデルを、相互作用する 4 つの量子場のシステムに置き換えた点にあります。

そこでは、これらの場はアインシュタインが述べたように時空を曲げるのではなく、電磁場が電荷や電流と相互作用するのと同じように質量と相互作用します。

新しい理論では、すでに利用可能な物理定数以外の自由パラメータは必要ありません (図: Getty)。

驚くべきことに、このモデルは依然として古典レベルで一般相対性理論を再現しながら、一貫した数学的方法で量子効果を記述する可能性を開いています。このおかげで、理論は負の確率や非物理的な無限など、現代物理学における未知のものを回避します。

これを実現するために、新しいモデルでは、他の多くの理論とは異なり、仮説上の粒子や検証されていない調整パラメータの存在を必要としません。

著者らは、彼らの理論では既知の物理定数のみを使用しており、それが偏見のリスクを減らし、将来の実験的検証の機会を広げると述べている。

有望なアプリケーションだが、まだテストが必要

この理論は大きな前進と考えられていますが、まだ初期段階にあります。特に、ブラックホールの性質やビッグバンのメカニズムなど、宇宙物理学の核心的な問題を解決することができません。

さらに重要なことは、重力は自然界で最も弱い相互作用であり、その量子効果は極めて小さいため、実験による検証が依然として課題となっていることです。

しかし、この理論の可能性は非常に大きい。もしこれが本当なら、科学者たちがほぼ1世紀にわたって追求してきた重力を定量化できるだけでなく、自然界のすべての力を単一の数学モデルに統合する万物の理論の構築にも貢献できる可能性がある。

研究者たちは、測定技術と実験装置の進歩により、量子重力の最初の間接的な証拠や実験的兆候が今後数十年以内に現れる可能性があると楽観視している。

もしこれが確認されれば、重力の定義が変わるだけでなく、偉大なアインシュタインでさえ間違っていた可能性があることが示されることになる。

出典: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/ly-thuyet-moi-thach-thuc-thuyet-tuong-doi-einstein-da-sai-20250527070318079.htm