Теория квантовой гравитации — это попытка совместить друг с другом общую теорию относительности и квантовую физику субатомных частиц
Разработка теории квантовой гравитации — одна из величайших задач, стоящих перед физиками наших дней. В предполагаемой «теории всего» ученые надеются объединить два столпа современной физики: теорию Эйнштейна об искривлении пространства-времени и квантовую теорию, описывающую субатомные процессы. Удачная «теория всего» могла бы описать первые мгновения после Большого взрыва и то, что происходит в центре черной дыры. Но создать такую теорию нелегко. Если в формулах квантовой теории время и пространство описываются как постоянный, неменяющийся фон, на котором происходит взаимодействие частиц, то в теории относительности они, как и следует ожидать, относительны.
Что еще хуже, для проверки теорий квантовой гравитации требуются такие невероятные энергии и расстояния, какие в настоящее время в лабораторных условиях недоступны. Тем не менее некоторые физики разрабатывают различные предположения. Наиболее популярное из них — теория струн, которая описывает элементарные частицы как крошечные колеблющиеся энергетические петли, занимающие пространство из 9 или 10 измерений. Согласно другой теории, теории петлевой квантовой гравитации, пространство представляет собой компактную структуру из дискретных ячеек, соединяемых между собой посредством узлов и образующих спиновую сеть.
Без квантовой теории гравитации невозможно точно описать Большой взрыв и черные дыры.
Многие концепции квантовой гравитации основаны на идее дискретной структуры пространства-времени, совокупное влияние которой на частицы, преодолевающие огромные расстояния во Вселенной, может быть наблюдаемым. Если гравитация и в самом деле носит квантовый характер, то доказательством этому должно стать обнаружение квантовой единицы гравитации — гравитона. Но гравитация — это слабейшее взаимодействие из всех фундаментальных взаимодействий природы, поэтому обнаружить гравитон чрезвычайно трудно.
================================================================
