量子重力

デジタル大辞泉

りょうし‐じゅうりょく〔リヤウシヂユウリヨク〕【量子重力】

読み方：りょうしじゅうりょく

量子化された重力。また、そのような理論を量子重力理論という。一般相対性理論では重力場を古典論的な場として扱う。しかし一般相対性理論の枠組みでは、ブラックホールの事象の地平線近傍や特異点のように、量子論的効果を無視できない状態を正確に記述することができない。超弦理論をはじめ、いくつかの理論が候補に挙がっているが、まだ完成には至っていない。

ウィキペディア

量子重力理論

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2025/03/03 03:05 UTC 版)

標準模型を超える物理
陽子同士を衝突させハドロンジェットと 電子に崩壊することで生成される ヒッグス粒子を描くLHC CMS検出器 データのシミュレーション結果
標準模型
証拠 階層性問題 ダークマター ダークエネルギー クインテッセンス ファントムエネルギー Dark radiation Dark photon 宇宙定数問題 強いCP問題 ニュートリノ振動
理論 万物の理論 数学的宇宙仮説 大統一理論 電弱相互作用 テクニカラー (物理学) カルツァ＝クライン理論 場の量子論 曲がった時空の場の量子論 熱場の量子論 位相的場の理論 共形場理論 2次元共形場理論 リウヴィル場理論 6次元 (2,0)-超共形場理論 量子力学 量子宇宙論 ブレーン宇宙論 弦理論 超弦理論 M理論 Randall–Sundrum model ド・ブロイ–ボーム解釈 確率論的電気力学 固有状態熱化仮説 ヤン＝ミルズ理論 N=4 超対称ヤン・ミルズ理論 ツイスター弦理論 暗黒流体 超流動真空理論 二重特殊相対論 ド・ジッター不変特殊相対性理論 Causal fermion system 量子熱力学 ブラックホールの熱力学 デジタル物理学 非粒子物理学 ゲージ理論 ゲージ重力理論 ゲージ理論重力 隠れた変数理論 パイロット波理論 CPT対称性
超対称性 最小超対称標準模型 次最小超対称標準模型 超弦理論 M理論 超重力理論 超対称性の破れ
量子重力 弦理論 ループ量子重力理論 ループ量子宇宙論 因果力学的単体分割 Causal fermion system 因果集合 Event symmetry 正準量子重力理論 超流動真空理論
実験 ANNIE グラン・サッソ INO LHC SNO Super-K テバトロン NOνA
表 話 編 歴

量子重力理論（りょうしじゅうりょくりろん、quantum gravity theory）は、重力相互作用（重力）を量子化した理論である。単に量子重力（りょうしじゅうりょく：Quantum Gravity(QG), Quantum Gravitation）または重力の量子論（Quantum Theory of Gravity）などとも呼ばれる。

ユダヤ系ロシア人のマトベイ・ブロンスタインがパイオニアとされる。一般相対性理論と量子力学の双方を統一する理論と期待されている。物理学の基礎概念である時間、空間、物質、力を統一的に理解するための鍵であり、物理学における最重要課題の一つと言われている。

量子重力理論は現時点ではまったく未完成の未知の理論である。量子重力を考える上で最大の問題点はその指針とすべき基本的な原理がよく分かっていないということである。そもそも重力は自然界に存在する四つの力（基本相互作用）の中で最も弱い。従って、量子化された重力が関係していると考えられる現象が現在到達できる技術レベルでは観測できないためである。

概要

一般相対性理論による重力場に量子ゆらぎの効果を入れるために摂動により単純に量子化すると、二次のレベルで紫外発散が起き繰り込みの手法が使えない。ただし一般相対性理論自体はゲージ理論で考えることができる（内山龍雄による）。このことから重力ゲージ理論によれば重力子はスピン2のボソンであると考えられている。

量子重力理論の主要な研究対象としてブラックホールが挙げられる。ブラックホールの内部では一般相対性理論が破綻をきたすと考えられており、そこでは時空を量子化した理論が有効である。この方向による最近の発展ではホログラフィック原理が挙げられる。これはブラックホールの内部の情報量の保存限界はその体積ではなく表面積に依存するというものである。これはひも理論のメンブレーンに通じるものがある。またAdS/CFT対応としてある種の物理が多様体の境界に還元できるという考え方もある。

候補となる理論

• 時空はどこまでも拡大可能だが、狭い範囲からのゆらぎの寄与が抑えられているという考え方に基づく理論。
  • 超重力理論 - 重力子がスピン3/2のグラビティーノ（重力微子）を超対称性パートナーとして持つ、という理論である。しかしこの理論も高次のレベルで発散している可能性が指摘されている。
  • 超弦理論 - 重力子が閉じたひもで記述される、という理論である。ほかにもこの理論は開いたひもとして光子・ウィークボソン・グルーオンなどのゲージボソン、そしてフェルミオンを含むので究極の理論と呼ばれることがある。
• 時空には最小単位が存在し、それより小さい範囲で揺らぐことができないという考え方に基づく理論。一般相対性理論のように、幾何学的実体としての時空そのもののゆらぎを定義しようとする発想をとる。
  • ループ量子重力理論 - その背後にペンローズのツイスター理論とスピンネットワークを含んでいる。
  • 単体分割理論 - 時空を単体によって分割されたアモルファス状の構造であると考える理論。
  • エスタクルの量子の時空間隔は、アメリカ物理学会によって導入された。 $ds^{2}=g_{\mu \nu }d\langle {\hat {x}}\rangle ^{\mu }d\langle {\hat {x}}\rangle ^{\nu }$ カテゴリ

ウィキペディア小見出し辞書

量子重力

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/03/06 05:57 UTC 版)

「万有引力」の記事における「量子重力」の解説

近年では、量子力学と一般相対性理論の結合、重力の量子化が試みられ、量子重力と呼ばれている。格子重力などさまざまな試みがあるが、実現は困難である。量子重力を宇宙論に適用する試みは、量子宇宙論と呼ばれる。