새로운 물리학 이론이 상대성 이론의 기초를 뒤흔들고 있습니다. 최초로 차원 추가가 필요 없는 완전한 양자 중력 모델을 제안하면서, 아인슈타인이 중력의 진정한 본질에 대해 틀렸을 가능성이 제기되었습니다(일러스트레이션: 게티).
새로 출판된 이론 물리학 논문은 우주의 가장 큰 미스터리 중 하나인 양자 중력을 해독하려는 노력에 있어 전환점이 될 것입니다.
그곳에서 과학자들은 최초로 추가 차원과 같은 논란의 여지가 있는 가정 없이 중력을 양자역학과 연결할 수 있는 이론을 제안했습니다. 물리학자 미코 파르타넨과 유카 툴키(핀란드 알토 대학교)가 주도한 이 연구는 저널 ' 물리학 발전 보고서(Reports on Progress in Physics)' 에 게재되었습니다.
그들은 보고서에서 아인슈타인의 일반 상대성 이론은 현대 물리학의 초석이기는 하지만 양자 물리학이 지배하는 아원자 수준의 현상을 완전히 설명할 수 없다고 주장합니다.
새로운 접근 방식: 양자 중력
미코 파르타넨과 유카 툴키의 이론에서 획기적인 진전은 '굽은 시공간' 모델을 4개의 상호 작용하는 양자장으로 구성된 시스템으로 대체한 데 있습니다.
그곳에서는 이러한 자기장이 아인슈타인이 설명한 것처럼 시공간을 휘게 하지 않고, 전자기장이 전하와 전류와 상호 작용하는 것처럼 질량과 상호 작용합니다.
새로운 이론에는 이미 사용 가능한 물리적 상수 외에 다른 자유 매개변수가 필요하지 않습니다(그림: 게티).
이 모델의 특별한 점은 이 모델이 고전적 수준에서 일반 상대성 이론을 재현하는 동시에 양자 효과를 일관된 수학적 방식으로 설명할 가능성을 열어준다는 것입니다. 덕분에 이 이론은 음의 확률론이나 비물리적 무한대와 같은 현대 물리학의 미지수를 피할 수 있습니다.
이를 위해 새로운 모델은 다른 많은 이론과는 달리 가정된 입자나 검증되지 않은 튜닝 매개변수의 존재를 요구하지 않습니다.
저자들은 그들의 이론이 알려진 물리적 상수만을 사용했으며, 이를 통해 편향의 위험을 줄이고 향후 실험 테스트의 기회를 열어준다고 말했습니다.
유망한 응용 프로그램이지만 아직 테스트가 필요합니다.
이 이론은 큰 진전으로 여겨지지만, 아직 초기 단계에 있습니다. 특히 블랙홀의 본질이나 빅뱅의 메커니즘과 같은 우주물리학의 핵심 문제들을 해결할 수 없습니다.
더 중요한 것은, 중력은 자연에서 가장 약한 상호작용이고, 양자 효과가 극히 작기 때문에 실험적 검증이 여전히 어려운 과제로 남아 있다는 점입니다.
그럼에도 불구하고 이 이론의 잠재력은 엄청납니다. 만약 옳다면, 과학자들이 거의 한 세기 동안 추구해 온 중력을 정량화할 수 있을 뿐만 아니라, 자연의 모든 힘을 하나의 수학적 모델로 통합하는 만물 이론에도 기여할 수 있을 것입니다.
연구자들은 측정 기술과 실험 장비의 발전으로 양자 중력의 첫 번째 간접적 증거나 실험적 징후가 수십 년 안에 나타날 수 있을 것이라고 낙관하고 있습니다.
이것이 확인된다면, 중력을 새롭게 정의할 뿐만 아니라, 아인슈타인이 아무리 위대한 사람이라 할지라도 틀릴 수 있다는 것을 보여줄 것입니다.
출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/ly-thuyet-moi-thach-thuc-thuyet-tuong-doi-einstein-da-sai-20250527070318079.htm
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