"Квантовая теория гравитации
Основная статья: Квантовая гравитация
Несмотря на более чем полувековую историю попыток, гравитация – единственное из фундаментальных взаимодействий, для которого пока ещё не построена общепризнанная непротиворечивая квантовая теория. При низких энергиях, в духе квантовой теории поля, гравитационное взаимодействие можно представить как обмен гравитонами – калибровочными бозонами со спином 2. Однако получающаяся теория неперенормируема, и поэтому считается неудовлетворительной.
В последние десятилетия разработаны несколько перспективных подходов к решению задачи квантования гравитации: теория струн, петлевая квантовая гравитация и прочие.
Теория струн
Основная статья: Теория струн
В ней вместо частиц и фонового пространства-времени выступают струны и их многомерные аналоги – браны. Для многомерных задач браны являются многомерными частицами, но с точки зрения частиц, движущихся внутри этих бран, они являются пространственно-временными структурами. Вариантом теории струн является М-теория.
Петлевая квантовая гравитация
Основная статья: Петлевая квантовая гравитация
В ней делается попытка сформулировать квантовую теорию поля без привязки к пространственно-временному фону, пространство и время по этой теории состоят из дискретных частей. Эти маленькие квантовые ячейки пространства определённым способом соединены друг с другом, так что на малых масштабах времени и длины они создают пёструю, дискретную структуру пространства, а на больших масштабах плавно переходят в непрерывное гладкое пространство-время. Хотя многие космологические модели могут описать поведение вселенной только от Планковского времени после Большого Взрыва, петлевая квантовая гравитация может описать сам процесс взрыва, и даже заглянуть раньше. Петлевая квантовая гравитация позволяет описать все частицы стандартной модели, не требуя для объяснения их масс введения бозона Хиггса.
Причинная динамическая триангуляция
Причинная динамическая триангуляция – пространственно-временное многообразие в ней строится из элементарных евклидовых симплексов (треугольник, тетраэдр, пентахор) размеров порядка планковских с учётом принципа причинности».
Как видно из кратких описаний других теорий гравитации, отличных от закона Всемирного тяготения и Общей теории относительности, эти теории, так, или иначе, являются перепевками Общей теории относительности. Почти во всех других теориях гравитации постулируется четырёхмерное пространство-время, причём, само пространство материально, так как может изгибаться, следовательно, имеет структуру. (В причинной динамической триангуляции четырёх мерность и псевдо евклидовость пространства-времени в макроскопических масштабах в ней не постулируются, а являются следствием теории). Пространство в этих теориях, по сути, уничтожено и является материй, т.к. авторы этих теорий придали пространству свойство материи (изгибаемость). Поэтому упоминание в этих теориях термина "пространство" является лишь данью традиции и не правомерно. Пространство в этих теориях постулируется как особая изгибаемая материя. Во всех других теориях гравитации также постулируется вещественность времени (может замедляться и, следовательно, ускоряться).