そのため、これらの領域は「特異点」と呼ばれていて、現状の物理理論が及ばない時空のスポットとされています。
これは、一般相対性理論が数学的につまづいているポイントでもあります。
この2つの特異点で、一般相対性理論がうまく機能しない理由は、この場所では重力が非常に小さなスケールで非常に強くなっているためです。
一般相対性理論はマクロな世界を記述する古典物理学の理論のため、微視的な世界で働く重力をうまく取り扱うことはできていません。
一般相対性理論では重力を時空の曲率として表現しています。
投げたボールが地面に落ちるのは、地球の重力が歪めた空間に沿って、ボールが軌跡を曲げ、それが地面と交わるためです。
しかしあまりに微視的な世界では、空間が歪むだけでは重力を記述できません。アインシュタインも生涯この問題に悩んでいました。
そのため、この微視的な世界の強い重力を記述するための新しい理論が必要となります。
そこで、現在考えられているのが「量子重力理論」です。
ただこの理論も「超ひも理論」や「ループ量子重力」など、さまざまな候補が存在していますが、まだ完成されていません。
しかし、そのすべてが同じような方向から問題にアプローチをかけています。
それが「そもそも時空のもっとも基本的な構造とはなんなのか？」ということです。
量子重力理論を考えるとき、いずれの候補理論も、時間と空間が作る最小の構造を見つけ出し、これらが何によって生じているのか？ ということを明らかにしないとうまく話が進まないのです。
そして、この疑問に対処する、新しいアプローチが登場しています。
それが「因果集合理論」です。
時間と空間とはなんなのか？
今回の研究チームの一人、英国リバプール大学の理論物理学者ブルーノ・ベントー氏は時間の本質について研究を行っています。
