Trong lĩnh vực vật lý nền tảng, nhu cầu cấp thiết về việc hài hòa hóa giữa Thuyết Tương đối Tổng quát (GTR) của Einstein và Cơ học Lượng tử vẫn là một thách thức lớn. Vấn đề trung tâm này, đã tồn tại suốt nhiều thập kỷ, vừa có một hướng phát triển mới nhờ một nghiên cứu đột phá được công bố vào ngày 26 tháng 10 năm 2025, trên tạp chí The European Physical Journal C. Hai nhà vật lý Marco Matone và Nikolaos Dimakis đã đưa ra một luận điểm táo bạo: bản chất xác suất của các hiện tượng lượng tử có thể bắt nguồn trực tiếp từ các tính chất hình học của chính không thời gian.
Bản chất của bước đột phá khoa học này nằm ở việc chứng minh cách thức mà hiệu chỉnh đầu tiên của khai triển WKB trong phương trình vũ trụ học lượng tử có khả năng tái cấu trúc lại phương trình Friedmann thứ nhất. Điều này mở ra khả năng hiểu rằng cấu trúc tất định của Thuyết Tương đối Tổng quát và thế giới xác suất của lý thuyết lượng tử có thể chỉ là những khía cạnh khác nhau của một thực tại thống nhất, sâu sắc hơn. Khẳng định quan trọng nhất trong công trình này là khả năng suy ra phương trình Schrödinger từ Thuyết Tương đối Tổng quát, miễn là đáp ứng các điều kiện xác định.
Nghiên cứu này thay đổi hoàn toàn quan điểm về bản chất của thực tại, đề xuất xem xét vũ trụ như một hệ thống đơn nhất, có mối liên hệ chặt chẽ. Nếu các đặc tính hình học của không thời gian tạo ra sự bất định lượng tử, điều đó hàm ý rằng các trường hấp dẫn vĩ mô và các dao động vi mô chỉ là biểu hiện của cùng một nguyên tắc cơ bản. Cách tiếp cận này cho phép chúng ta xem xét lại mối quan hệ nhân quả trong toàn bộ Vũ trụ, xóa nhòa ranh giới truyền thống giữa vật lý vĩ mô và vi mô.
Công trình của Matone và Dimakis cũng đi sâu vào động lực học vũ trụ, đặc biệt là trong kỷ nguyên bị chi phối bởi bức xạ. Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra cách các nghiệm lượng tử, dựa trên hệ số tỉ lệ lượng tử, làm thay đổi đáng kể sự tiến hóa của Vũ trụ sơ khai. Một kết quả quan trọng là việc loại bỏ thành công các điểm kỳ dị thường phát sinh trong mô hình cổ điển khi hệ số tỉ lệ tiến về 0. Về mặt toán học, phương trình lượng tử mà họ phát triển được phát hiện là đối ngẫu với công thức Seiberg-Witten, một công cụ mạnh mẽ gần đây được áp dụng để phân tích cấu trúc của lỗ đen. Hơn nữa, nghiên cứu này còn tích hợp các khái niệm tiên tiến như hiện tượng tái xuất hiện (resurgence) cùng các metric phức tạp, vốn là những công cụ được phát triển bởi các nhà toán học hàng đầu như Kontsevich, Zwiebel và Witten. Sự liên kết sâu sắc này nhấn mạnh tính nhất quán và tiềm năng của khung lý thuyết mới.
Những thành tựu quan trọng như vậy trong vật lý lý thuyết đóng vai trò như một lời nhắc nhở mạnh mẽ rằng những mâu thuẫn tưởng chừng như không thể dung hòa—chẳng hạn như sự khác biệt giữa Thuyết Tương đối Tổng quát và cơ học lượng tử khi tiếp cận Vụ Nổ Lớn hoặc tại tâm các lỗ đen—thực chất không phải là ngõ cụt. Thay vào đó, chúng là lời mời gọi để các nhà khoa học có một cái nhìn toàn diện và rộng lớn hơn về vũ trụ. Việc nhận thức rằng chính cấu trúc hình học của không thời gian là nguồn gốc sâu xa của sự bất định lượng tử đã chuyển trọng tâm nghiên cứu. Thay vì đấu tranh với “các vấn đề” không thể giải quyết, chúng ta nên tập trung vào việc thấu hiểu sự hài hòa và thống nhất vốn đã tồn tại ở nền tảng của mọi định luật vật lý.