科学家们提出了一个新理论，将物理学中两个最大、最矛盾的概念——爱因斯坦的广义相对论和量子论——结合在一起。该理论“挑战了我们对引力基本性质的理解”，一位参与这项研究的科学家说。
周一，伦敦大学学院(UCL)的理论家Jonathan Oppenheim在《物理评论x》杂志上发表了这一提议。他和他的同事——来自伦敦大学学院的carlo Sparaciari和Zachary Weller-Davies，以及来自加拿大圆周理论物理研究所的Barbara ?oda——也在《自然通讯》上发表了另一篇论文，概述了一个测试新理论的实验。
广义相对论是我们目前对引力最好的解释。它说质量扭曲了时空，粒子基于这种扭曲而运动，就像把保龄球放在床垫上导致弹珠在井里滚来滚去一样。另一方面，量子理论支配着最小粒子的行为。它解释了重力以外的力，比如电磁力，是粒子的交换(想象一下人们来回扔一个很重的球)。
但这些物理学的支柱在完全不同的尺度、确定性和概率层面上解释了宇宙。广义相对论解释的是在大尺度上发生的事情，即随着时间的推移，事件的发生是确定的、连续的，而量子理论解释的是在原子水平上发生的事情，在原子水平上，事件有一定的发生概率，可以突然发生。问题就在这里:这两种理论都不能同时解释原子层面和宇宙层面上发生的事情，而量子理论也难以将引力解释为一种力。
物理学家试图解决这个问题的主要方法是把广义相对论变成一个量子解释，也被称为“量子化”;换句话说，把一些连续的东西，比如时间，分解成越来越小的块。这就是弦理论和环量子引力试图做的。例如，弦理论认为宇宙是由许多弦或环组成的，它们以不同的频率摆动和振动，与不同的粒子相对应。就像吉他上不同的弦振动产生不同的音符一样。
奥本海姆在一份新闻声明中说:“了解如何解决这一矛盾很重要。”“时空应该被量子化吗，还是我们应该修改量子理论，或者它是完全不同的东西?”
韦勒-戴维斯说，统一这些观点的新理论的发现“挑战了我们对引力基本性质的理解，但也为探索其潜在的量子性质提供了途径。”
在这篇最新的论文中，奥本海姆结合了这两个支柱，提出时空是经典的(根本不受量子理论的支配)，并将其与修正的量子理论配对。在这种推理下，时空，即使在最小的层面上，也是连续的，而不是分成小的跳跃。与此同时，时空会有随机摆动，类似于量子场的随机性。虽然这意味着宇宙中存在一些不可预测性，但如果这两个原则要一起工作，这是至关重要的。
“在这个理论中，引力和时空的经典性质与‘生活’在时空中的物质的量子性质之间的冲突，通过发现时空虽然是经典的，但在其行为中表现出一些随机性来解决，”?oda，周界研究所的博士后研究员，在给Motherboard的一封电子邮件中说。“时空行为的随机性对于使与量子场的相互作用保持一致是必要的。”
这一理论的一种可能是，物体的重量会根据你称重的时间而略有不同。由于重量是作用在物体上的重力(与质量相反，质量是指物体中“物质”的多少)，这些测量结果可能表明时空具有一定的随机性。但这只有在有足够精确测量重量的方法时才可行。
第二篇论文由?oda共同撰写，概述了一个测试该理论的实验，基本上就是这样做的。例如，研究人员可以超精确地称一公斤的前国际原型，看看它的重量是否每时每刻都在微妙地变化。
并不是每个人都相信这种方法:著名的是来自法国发光物理理论中心的物理学家Carlo Rovelli和来自加州大学伯克利分校的Geoff Penington。“猜测是受欢迎的，特别是如果它们可以通过实验验证的话。但大多数猜测都被证明是错误的，”罗维利告诉《卫报》。他厚颜无耻地补充说:“我认为奥本海姆探索这种可能性是件好事，即使不是很合理，但对我来说，‘将爱因斯坦引力与量子力学结合起来的新理论’的大主张听起来有点夸张。”
值得一提的是，罗维里和彭宁顿与奥本海姆的赌注是5000:1，他们也有一定的利害关系。如果时空被证明是经典的，Rovelli和Penington必须给5000个薯片、球洞球或奥本海姆选择的其他东西。
没有参与这些最新论文的伦敦大学学院(UCL)物理学教授索加托·博斯(Sougato Bose)希望，这一理论和未来的实验将结束对理解宇宙理论的霸权之争。他在一份新闻声明中说:“测试时空本质的实验将需要大规模的努力，但从理解自然基本规律的角度来看，它们非常重要。”“我相信这些实验是触手可及的——这些事情很难预测，但也许我们会在未来20年内知道答案。”
?oda同意这个观点，他的计算帮助指导了这个项目。“我认为每个新实验都有其优点。我们的实验同事有巧妙的方法来测试我们的理论，我很乐观地认为这将给我们带来一些有趣的答案。”
但这可能不值得你屏息以待。近十年来，一直有报道暗示会有赢家出现，但没有这样的运气。“调和量子理论和引力是物理学的巨大挑战之一。到目前为止，我们已经无望地失败了，”奥本海姆之前说过。
