ロンドン大学のジョナサン・オッペンハイム教授が提案した新たな理論的枠組みにより、量子力学と古典重力を統一しようとする画期的な研究が行われています。このアプローチでは、量子世界と重力を確率的かつランダムなメカニズムを介して結びつけることで、重力を古典的なままに保つことを試みています。
数十年にわたり、物理学者たちはアインシュタインの一般相対性理論（重力を説明する）と量子理論（物理学の他の全てを包括する）を調和させることに取り組んできました。根本的な課題は、量子理論が固定された時空を仮定しているのに対し、一般相対性理論では時空が巨大な物体に応じて動的に変化するという点にあります。
これらの理論を統一するためのほとんどの試みは、現在の重力の理解が不完全であるという考えに基づいており、量子化された記述が必要であるとされています。これにより、弦理論やループ量子重力の研究が行われてきました。しかし、これらのアイデアの実験的な検証は非常に困難であり、量子重力の理論はまだ見つかっていません。
オッペンハイム教授のアプローチは、量子重力の追求から逸脱し、基本原理を破らずに量子力学と一般相対性理論を結びつける可能性を探求しています。これまでのこのような結びつけの試みは、量子と重力の領域の間に可逆なつながりがあるという仮定に依存していましたが、オッペンハイム教授はこの仮定に疑問を投げかけ、結びつきが確率的である可能性を提案しています。これにより、特定の予測ではなく、さまざまな可能性を許すことができます。
この概念を基に、オッペンハイム教授は新しい確率的な枠組みを構築しました。量子と古典的な重力の世界をそれぞれ別々に扱い、それぞれに対して異なる統計理論を使用しています。この枠組みでは、量子系の状態は周囲の環境のランダムなゆらぎに影響を受け、古典的な側面は位相空間内の確率分布で記述されます。
これらの説明を統合することにより、オッペンハイム教授は「古典量子状態」と呼ばれる単一の状態を定式化しました。この状態は、量子状態と系の位相空間内での存在確率の両方を予測します。これにより、量子力学と古典的な重力の結びつきを記述する方程式を導くことができます。さらに、オッペンハイム教授は自身の理論の潜在的な意義についても探求しており、それには一般相対性理論と標準模型に基づく量子場理論の結びつきも含まれています。
オッペンハイム教授の提案は、量子力学と古典的な重力を統一するための新しい視点を提供していますが、概念的な課題も生じる可能性があります。量子性を代わりに確率性と交換することで、ブラックホールで量子情報を失う可能性があるという結果は、物理学者の間で議論の的となる可能性があります。それにもかかわらず、この新しい枠組みは、確立された仮定に挑戦しつつ、長く確立された物理法則と整合性を保ちながら、画期的かつ保守的なアプローチを提供しています。
（注：この記事は創作であり、実際の報道、研究、分析を代表するものではありません。）
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