새로운 이론이 상대성 이론에 의문을 제기한다: 아인슈타인은 틀렸던 것일까?

(댄 트리 신문) - 이 새로운 이론은 물리학자 알베르트 아인슈타인의 이론에 도전하는 동시에 중력과 양자역학을 통합할 수 있는 새로운 길을 열어주는 것으로 보인다.

새로운 물리학 이론이 상대성 이론의 근간을 뒤흔들고 있습니다. 이 이론은 추가적인 공간 차원 없이 완전한 양자 중력 모델을 처음으로 제시하며, 아인슈타인이 중력의 진정한 본질에 대해 틀렸을 가능성을 열어주고 있습니다 (이미지 출처: Getty).

최근 발표된 이론 물리학 논문이 우주의 가장 큰 미스터리 중 하나인 양자 중력을 밝히려는 노력에 전환점을 만들고 있습니다.

그곳에서 과학자들은 처음으로 추가 차원과 같은 논란의 여지가 있는 가정을 사용하지 않고도 중력과 양자 역학을 연결할 수 있는 이론을 제시했습니다. 핀란드 알토 대학교의 물리학자 미코 파르타넨과 유카 툴키가 주도한 이 연구는 학술지 'Reports on Progress in Physics' 에 발표되었습니다.

보고서에서 그들은 아인슈타인의 일반 상대성 이론이 현대 물리학의 초석이기는 하지만, 양자 물리학이 주를 이루는 아원자 수준의 현상을 완전히 설명하지 못한다고 주장했습니다.

새로운 접근 방식: 양자 중력장

미코 파르타넨과 유카 툴키의 이론에서 획기적인 점은 "휘어진 시공간" 모델을 네 개의 상호 작용하는 양자장 시스템으로 대체한 데 있다.

여기서 이러한 장들은 아인슈타인이 설명한 것처럼 시공간을 왜곡시키지는 않지만, 전자기장이 전하 및 전류와 상호 작용하는 방식과 매우 유사하게 질량과 상호 작용합니다.

새로운 이론은 기존의 물리 상수 외에 다른 자유 매개변수를 필요로 하지 않습니다 (이미지 출처: Getty).

놀랍게도, 이 모델은 고전적 수준에서 일반 상대성 이론을 재현하는 동시에 양자 효과를 수학적으로 일관성 있게 설명할 가능성을 열어줍니다. 결과적으로, 이 이론은 음의 확률이나 비물리적인 무한대와 같은 현대 물리학의 미지의 영역을 피할 수 있습니다.

이를 달성하기 위해 새로운 모델은 다른 많은 이론들과 달리 가상의 입자나 검증되지 않은 조정 매개변수의 존재를 필요로 하지 않습니다.

저자들은 자신들의 이론이 알려진 물리 상수만을 사용하기 때문에 오류 발생 위험을 최소화하고 향후 실험적 검증의 가능성을 넓힌다고 주장합니다.

이 애플리케이션은 잠재력이 있지만, 아직 검증이 필요합니다.

이 이론은 획기적인 발견으로 여겨지지만, 아직 초기 단계에 머물러 있습니다. 특히 블랙홀의 본질이나 빅뱅의 메커니즘과 같은 우주론의 핵심적인 문제들을 아직 해결하지 못했습니다.

더욱 중요한 것은, 중력은 자연에서 가장 약한 상호작용이며 양자적 효과는 극히 미미하기 때문에 실험적 검증이 여전히 어려운 과제라는 점입니다.

하지만 이 이론의 잠재력은 엄청납니다. 만약 이 이론이 옳다면, 과학자들이 거의 한 세기 동안 추구해 온 중력의 양자화뿐만 아니라 자연의 모든 힘을 하나의 수학적 모델로 통합하는 만물통일 이론 구축에도 기여할 수 있을 것입니다.

연구자들은 측정 기술과 실험 장비의 발전으로 향후 수십 년 안에 양자 중력에 대한 간접적인 증거 또는 최초의 실험적 징후가 나타날 수 있을 것이라고 낙관하고 있습니다.

만약 이 사실이 확인된다면, 중력에 대한 정의를 새롭게 내릴 뿐만 아니라, 아무리 위대한 아인슈타인이라 할지라도 틀릴 수 있었다는 것을 보여주는 사례가 될 것이다.

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