در جست‌وجوی نظریه گرانش؛ چرا نسبیت عام اینشتین اشتباه است؟

نظریه‌‌ی گرانش اینشتین یا همان نسبیت عام با وجود عملکرد بسیار موفق به مدت بیش از یک قرن، دارای کاستی‌های نظری است. البته این مسئله چندان هم عجیب نیست؛ زیرا این نظریه شکست خود را در تکینگی‌های فضازمانی درون سیاه‌چاله‌ و حتی خود بیگ‌بنگ پیش‌بینی می‌کند.

نسبیت عام برخلاف نظریه‌های فیزیکی که سه نیروی بنیادی فیزیک شامل الکترومغناطیس و نیروهای هسته‌ای ضعیف و قوی را توصیف می‌کنند، تنها در گرانش ضعیف آزمایش شده است. انحراف‌های گرانش از نسبیت عام در هیچ نقطه‌ای از جهان آزمایش نشده‌اند و به نقل از فیزیک‌دان‌های نظری، بروز این انحراف‌ها اجتناب‌ناپذیر است.

به باور اینشتین، جهان ما از بیگ‌بنگ سرچشمه می‌گیرد و تکینگی‌های دیگر داخل سیاه‌چاله‌ها پنهان شده‌اند. در این نقاط فضازمان معنا ندارند و کمیت‌هایی مثل چگالی انرژی و فشار به بی‌نهایت می‌رسند. این موارد نشان‌ می‌دهند نظریه‌ی اینشتین در این نقاط شکست می‌خورد و باید نظریه‌ی بنیادی‌تری را به‌عنوان جایگزین آن انتخاب کرد.

در نگاه اول، تکینگی‌های فضازمانی باید با مکانیک کوانتوم که در مقیاس‌های بسیار کوچک اعمال می‌شود، حل شوند. فیزیک کوانتوم به دو ایده‌ی ساده تکیه دارد: ذرات نقطه‌ای معنایی ندارند و اصل عدم قطعیت هایزنبرگ که بیان می‌کند یک شخص هرگز نمی‌تواند مقدار جفت‌های مشخصی از کمیت‌ها مثل موقعیت و سرعت یک ذره را با دقت مطلق بداند. دلیل این مسئله هم این است که ذرات را نباید به عنوان نقاط، بلکه باید به عنوان امواج درنظر گرفت. آن‌ها در مقیاس‌های کوچک مانند امواج ماده رفتار می‌کنند.