1. 중력 및 양자 역학 :
* 상대성 : 아인슈타인의 일반 상대성 이론은 중력을 질량과 에너지로 인한 시공간의 곡률로 묘사합니다. 대규모 (행성, 별, 은하)에서 예외적으로 잘 작동하는 부드럽고 연속적인 이론입니다.
* 양자 역학 : 반면에 양자 역학은 가장 작은 척도에서 입자의 거동을 설명합니다. 그것은 본질적으로 확률 론적이며 파동 입자 이원성, 중첩 및 얽힘과 같은 개념을 다룹니다.
우리는 양자 수준에서 중력을 일관된 방법이 없기 때문에 문제가 발생합니다. 우리는이 두 가지 겉보기에 호환되지 않는 프레임 워크를 조정할 수있는 양자 중력 이론이 필요합니다.
2. 관찰자의 역할 :
* 상대성 : 아인슈타인의 이론에서 물리 법칙은 모든 관찰자에게 균일 한 움직임으로 동일합니다. 이 상대성의 원리는 객관적이고 관찰자 독립적 인 현실을 시사합니다.
* 양자 역학 : 양자 역학에서 관찰 행위는 중요한 역할을합니다. 양자 시스템의 상태를 설명하는 파동 함수는 측정시 무너지며 관찰자의 영향을받는 것처럼 보입니다. 이것은 주관적이고 관찰자 의존적 현실을 시사합니다.
현실이 객관적인지 주관적인지에 대한 문제는 상대성과 양자 역학 사이의 이러한 충돌에서 비롯된 기본 철학적 논쟁입니다.
3. 블랙홀과 특이점 :
* 상대성 : 일반적인 상대성은 중력이 너무 강한 시공간 영역 인 블랙홀의 존재를 예측합니다. 일반적인 상대성 이론에 따르면 블랙홀의 중심에는 단수 - 무한 밀도와 곡률의 지점이 있습니다.
* 양자 역학 : 양자 역학은 특이성을 잘 처리하지 않습니다. 블랙홀의 중심에있는 특이점은 양자 역학의 법칙이 무너지는 상황을 만듭니다.
이 불일치는 블랙홀 내에 존재하는 극한 조건에서 중력이 어떻게 행동하는지에 대한 더 깊은 이해의 필요성을 지적합니다.
4. "측정 문제":
* 상대성 : 상대성은 측정 개념에 문제가 없습니다.
* 양자 역학 : "측정 문제"는 양자 역학에서 가장 심오한 미스터리 중 하나입니다. 측정 중에 파동 함수가 어떻게 무너지는 지 정확히 불분명하고 이것이 우리가 경험하는 고전 세계와 어떻게 관련이 있는지는 확실하지 않습니다.
이 문제는 상대성과 양자 역학이 정보를 취급하는 방법과 관찰의 역할의 근본적인 차이를 강조합니다.
통일 이론 검색 :
물리학 자들은 상대성과 양자 역학을 조정할 수있는 통일 된 이론을 개발하기 위해 지칠 줄 모르고 노력하고 있습니다. 유망한 후보자는 다음과 같습니다.
* 문자열 이론 : 이 이론은 우주의 기본 빌딩 블록이 지점과 유사한 입자가 아니라 다소 작은 진동 현이라고 제안합니다.
* 루프 양자 중력 : 이 이론은 시공간 자체가 양자화되어 있음을 시사합니다.
성공적인 통합 이론을 찾는 것은 가장 작은 입자에서 가장 큰 은하에 이르기까지 모든 규모에서 우주에 대한 완전히 이해를 제공하기 때문에 역사상 가장 큰 과학적 업적 중 하나 일 것입니다.
