現代物理学の根幹において、アインシュタインの一般相対性理論（GR）と量子力学の調和は、依然として喫緊の課題として残されています。この数十年来の難問に対し、2025年10月26日付で『The European Physical Journal C』に発表された画期的な研究が、新たな方向性を示しました。物理学者のマルコ・マトーネ氏とニコラオス・ディマキス氏は、量子現象が持つ確率的な性質が、時空そのものの幾何学的特性から直接的に生じているのではないか、という大胆な仮説を提唱しています。
この科学的進歩の核心は、量子宇宙論方程式のWKB展開における一次補正項が、フリードマンの第一方程式を再構築できることを示した点にあります。この発見は、一般相対性理論の決定論的な構造と、量子論の確率的な世界が、実は一つのより深遠な実在の異なる側面である可能性を示唆しています。この研究の最も重要な主張は、特定の条件下において、一般相対性理論からシュレディンガー方程式を導出できるという点です。
この研究は、現実の本質に対する私たちの視点を根本的に変えるものです。宇宙を単一の相互接続されたシステムとして捉えることを提案しています。もし時空の幾何学的性質が量子的な不確定性を生み出しているならば、マクロスケールの重力場とミクロスケールのゆらぎは、究極的には同じ根源的な原理の現れであることになります。このアプローチによって、宇宙における因果関係の捉え方が再定義されるかもしれません。
マトーネ氏とディマキス氏の論文は、宇宙論的なダイナミクスにも深く関わっています。彼らは特に放射線優勢時代を考察し、量子スケールファクターに基づいた量子解が、宇宙の進化をどのように変えるかを示しました。これにより、スケールファクターがゼロになる際に生じる特異点（シンギュラリティ）が解消されます。さらに、彼らの量子方程式は、最近ブラックホールの解析に適用されたザイバーグ＝ウィッテンの定式化と双対性を持つことが判明しました。
また、この研究には、コンツェビッチ、シーガル、ウィッテンらによって開発されたリサージェンス現象や複素計量が含まれており、深い数学的整合性を示しています。これは、理論的な枠組みが広範な物理現象を統一的に記述する能力を持っていることを裏付けています。
このような理論物理学における成果は、一見すると解決不可能に見える矛盾、例えばビッグバン近傍やブラックホールの中心における一般相対性理論と量子力学の乖離が、行き詰まりではなく、より広い視点への招待状であることを改めて私たちに気付かせます。時空の構造こそが量子の不確定性の源であるという認識は、「問題」との格闘から、根底に既に存在する調和を理解することへと、研究の焦点を移すものです。