Вероятно, многие слышали о том, что теория относительности несовместима с квантовой механикой. И несовместимость эта носит не философский характер вопроса «играет ли Бог в кости или все детерминировано», а вполне прикладной.
В квантовой механике все четко: если есть взаимодействие, то должно быть поле и частицы-носители взаимодействия: фотоны для электромагнетизма, W/Z-бозоны для слабого, глюоны для сильного взаимодействия.
Они порционны и квантуемы, при работе с ними в уравнениях не возникает бесконечностей и все хорошо.
Гравитация не такова. Вредный Эйнштейн говорит, что гравитация – это не поле и частиц ее несущих нет, а это следствие кривизны пространства.
У квантовых механиков это вызывает разрыв шаблона, потому что взаимодействие есть, а поля и частиц нет, квантовать нечего, и уравнения наводняются бесконечностями и перестают работать.
Теория относительности предсказывает (а астрономы подтверждают) особые сингулярные точки в пространстве, например, черные дыры.
Плотность вещества в центре черной дыры бесконечна, обычная физика не работает, и теория относительно нормально с этим живет. Квантовая механика такого принять не согласна и предполагает, что плотность там большая, но все-таки конечная.
Пожалуй, самое важное, в теории относительности— пространство непрерывно и неделимо. В квантовой механике квантовать можно и нужно все, даже пространство, а потому на микроуровне пространство дискретно и представляет собой как бы пену, квантовую пену.
Самое приятное в этой истории то, что обе теории проверены и подтверждены экспериментально. Поэтому вопрос не стоит так, что мол одна верна, другая – нет. Скорее они обе не полны и нуждаются в уточнении или объединении.
Например, в рамках т.н. «теории всего», над которой сейчас страдают лучшие умы поколения.