如何调和现代物理学的两个相互矛盾的支柱：量子理论和引力？长期以来，科学家们相信科学迟早会承认这个或那个理论是盛行的，但事实和往常一样，结果证明要有趣得多。一些研究认为，引力可能来自量子水平的随机波动。

在解释我们周围现实的两个基本理论中，量子理论诉诸物质最小粒子之间的相互作用，而广义相对论则关注引力和 整个宇宙中最大的结构。自爱因斯坦时代以来，物理学家一直试图弥合这些教义之间的差距，但取得了不同程度的成功。

调和引力与量子力学的一种方法是证明引力是基于不可分割的物质粒子——量子。这个原理可以与光本身的量子（光子）如何表示电磁波进行比较。一直以来，科学家们没有足够的数据来支持这一假设。但在 2017 年， 量子光学研究所研究人员有了突破。德国加人马克斯·普朗克试图用量子力学的原理来描述引力。但他是怎么做到的？

量子世界

在量子理论中，粒子的状态是用它的波函数来描述的。例如，它允许您计算在空间中特定点找到粒子的概率。在测量本身之前，不仅不清楚粒子在哪里，也不清楚它是否存在。测量的事实通过“破坏”波函数从字面上创造了现实。但量子力学很少涉及测量，这就是为什么它是物理学中最具争议的领域之一。记住薛定谔的悖论：你无法解决这个问题，除非你通过打开一个盒子并确定猫是否还活着来进行测量。

这些悖论的一种解决方案是所谓的GRW 模型，它是在 1980 年代后期开发的。该理论包括诸如“耀斑”之类的现象——量子系统波函数的自发坍缩。其应用结果与在没有观察者的情况下进行测量完全相同。蒂洛伊对其进行了修改，以展示如何使用它来得出引力理论。在它的版本中，破坏波函数并迫使粒子因此在一个地方的闪光，也在时空中的这一刻创造了一个引力场。量子系统越大，它包含的粒子就越多，耀斑发生的频率也越高，从而产生波动的引力场。

最有趣的是，这些波动的平均值正是牛顿引力理论所描述的引力场。这种将引力与量子力学相结合的方法被称为准经典：引力源于量子过程，但仍然是一种经典力。“没有真正的理由忽略准经典方法，即重力在基本层面上是基础，”蒂洛伊说。

重力现象

德国杜伊斯堡-埃森大学的克劳斯·霍恩伯格指出，在这一概念形成统一理论的基础之前，该理论统一并解释了我们周围世界所有基本方面的性质，有必要解决许多问题。例如，蒂洛伊的模型肯定可以用来获得牛顿引力，但它与引力理论的对应关系仍需要用数学来验证。

然而理论需要一个证据基础。例如，学者预测引力会根据所讨论物体的大小而有所不同：对于原子和超大质量黑洞，规则可能会非常不同。尽管如此，如果测试表明目前学者提出的模型确实反映了现实，而引力确实是量子涨落的结果，那么这将使物理学家能够以不同的质量理解我们周围的现实。