哪些是量子引力理论？
量子热学和广义相对论是数学学中两个伟大的理论，但一个基本的概念是：这两个理论之间是不兼容的量子物理概念，事实上它们分胸针对于世界上两种不同的成份：时空和物质。量子引力理论是一种结合了量子热学和广义相对论的假想理论，它可以解答一些我们关于化学世界的深刻提问，称它为数学界的圣杯实至名归。
为何我们须要量子引力理论？
量子热学中物质和场处于一个预设的时空，在这个时空里，时空本身对场不形成化学作用，只拿来描述它们在时间空间中所处的座标，这是一种背景依赖理论。广义相对论是只关乎时空的理论，并不涉及到对物质本身的讨论，它描述了物质怎样影响时空的几何，时空怎样影响物质的运动，但这种讨论都在纯粹的精典理论模型下。最重要的是，广义相对论不须要预设时空的存在，因此是一种背景独立理论。量子引力理论是一种解释范围更广泛的背景独立理论，可以拿来解释物质的量子特点和普朗克尺度（最小的空间单元为10^-33cm，最小的时间单元是10^-43s，该尺度内量子效应明显）下时空的量子特点。
我们须要引入量子引力理论由于在量子热学的估算中会遭到“无限”的困惑，量子热学中假定时空可以被无限分割为更小的单元，按照假定量子物理概念，化学过程和场硬度是越来越小的规格的加和，除非使用“重整化”的物理手段，否则这种无限小单元的无限加和都会造成估算的“爆炸”。并且在广义相对论下的引力场不能应用重整化去除“无限”的影响，只能通过引入量子引力理论使重力场量子化，才才能解决这个问题促使估算有限可行。
我们须要量子引力理论由于黑洞的熵并非无限大。黑洞的表面区域被称为风波视界，它与黑洞的熵有关，可以拿来评判视界内部包含的信息量，单位信息承载须要的视界面积为2平方普朗克。按照全息原理，黑洞表面是二维的，要在这个表面编码三维容积内的全部信息就意味着黑洞的内部时空应该量子化的，且不能被无限分割，否则将造成全息原理的无效化，并且将造成黑洞的视界须要承载无限的信息、需要无限大的熵。
我们须要引入量子引力理论由于所有有关化学世界的基础理论都应该是背景独立的，如同在广义相对论下的时空表现的那样，这就意味着现阶段的量子热学理论是不完整的，由于它仍然须要预设时空的假设，而不是像广义相对论那样从自身推导入时空的存在。
重点在哪？
历史上牛顿觉得时间和空间是永恒绝对的，甚至在开始描述力和运动之前就被彻底定义为我们存在世界的先决条件。而在当时，戈特夫里德·莱布尼兹发展的另一个学派则觉得时间和空间本身没有任何意义，只是通过物体间互相关系定义的概念。爱因斯坦的相对论和相关论证实验否认了牛顿提出的绝对时空是完全错误的并将时空的概念替换为莱布尼兹的相对论理论。爱因斯坦甚至在许多场合中谈到空间是我们以一种近乎神话的形式提出的想像的概念。抛除物体间的互相关联，空间不能独立存在。它们间的关系这么紧密以至于在广义相对论下，物体将时空几何本身定义为引力的相对论等式的一种动态解。
怎样形成对于空间的体验？
在广义相对论中，只关心一件事就是物体世界线上发生的风波，或则说它的历史。风波因为同其他物体的世界线形成交叉点而形成，并编码了物体间的互相关系。这种基础世界线的网路结构包含了描述全部风波和世界线的信息，这种世界线的几何结构决定了宇宙中的化学现象。
图解：插图的腹部线框图模拟了互相联接的世界线构造的几何结构。红色的空间不含任何几何上或空间上的信息，其间的任意点也不会同任何组成网路的世界线形成互相作用。这也解释了为何空间是虚构的，惟一才能定义我们的四维时空的东西只有世界线。
广义相对论描述了这种世界线的几何结构怎样构造四维时空：这种世界线表示物体，广义相对论描述了这种物体是怎样使世界线形成弯曲因而创造出时间和空间。世界线间空白区域的点没有数学意义，由于它们不能任何化学世界线的风波相关，这也是为何爱因斯坦说世界线存在的背景空间实际上并不存在！当我们看向空间时我们实际上看见的是光幅射的世界线，我们并不是在看过一个预存的空间，这意味着我们没有见到空间这些物体，我们看见的是一个物体在时间过程中的历史！
现在研究主要旨在于两种量子引力理论
弦理论觉得物质由一维的环组成，这些环在十维时空中定义，其中有四维是我们看见的四维时空，剩余的维度被压缩，通过它们的几何对称定义了物体本身的性质。这些量子引力理论仍存在一些问题。
图解：图例是想像中弦的透视图
首先它预设了弦运动所在的时空的存在，因而，同牛顿的绝对时空理论相同，弦理论是一种背景依赖理论。第二，弦理论只是有关物体和物体在普朗克规格下的量子性质，但事实上弦的规格依赖于弦张力的大小，假如弦张力很小，这么弦将上千倍的超出普朗克规格，但是对于弦张力的实际大小不存在任何限制条件，它是一个可调节的参数。
图解：图例是想像中环的透视图
环圈量子引力理论只涉及到时空的理论，不讨论量子热学研究的物体范畴，它是一种背景独立的理论，可以确切估算许多引力理论的问题，不像弦理论只能间接通过加和无限个可能的结果得出推论。举例来说，环圈量子引力理论可以一步直接得到确切答案“2.0”，而弦理论只能通过加和序列1+1/2+1/4+1/8+1/16+…得到2.000。
环圈量子引力理论通过被称为节点和边的基础空间元素来建立载流子网路和载流子泡沫。如同磁场线代表铁损量，这种边犹如相当于空间的场线并代表量子化（1普朗克平方面积）的空间，通过加和一个载流子网路区域的节点数目，每一个节点代表一个量子单元的空间容积，这种节点通过被称为载流子网路的互相交叉的线而互相关联，巨大的载流子网路看上去好似是空间在某一特定时间的快照。某一载流子网路变为另一网路被称为载流子泡沫，也是四维空间的前身。节点和边音阶理论中组成弦的一维圈环一样，本身并没有数学意义，它们都是纯粹的物理概念。
至今为止最妙的一点是环圈量子引力理论导入了弦理论的基本原理。弦理论在远小于普朗克尺度的范围内讨论时空和物质，这也促使物体的性质得以彰显。环圈量子引力理论建立了可以供弦运动的时空背景。但它还存在一个巨大的问题。环圈量子引力理论假定宇宙常数必须是很小的且为负，这也与天文观测得到的结果相同，并且依照弦理论，宇宙常数应当是很大的正值。并且，尽管环圈量子引力理论可以重建我们存在的巨大四维空间，它不能建立弦理论中解释我们观测到物体性质的剩余六维空间。一个可能的解释是这种多余的维度并不是真正的空间，而只是化学学家进行估算的工具，最终将被完整的四维弦理论代替。
另一个刚才起步的理论叫因果集合理论。同环圈量子引力理论一样，因果集合理论是一种有关时空的背景独立理论。它起始于一群仅通过一种指导原理相连的点，点与点通过因果关系相连。这些因果关系定义了这种点怎么依序相连，但也是集合中点遵守的惟一原理。观测者发觉点产生的集合中可以形成时间和距离的数学概念并形成相对论的时空。因果集合显然同环圈量子引力理论中载流子网路的节点相关。
另一个有关量午时空的元素怎样创造时空的兴奋人心的发觉涉及到全息原理和量子纠缠。
按照全息原理，任何在三维空间内的信息和互相关系都被编码在包围空间的二维表面，这就意味着表面元素间的互相关系反映了物体内部的行为。近日的研究发觉，假如使用量子纠缠来联接表面的两点，对应的内部的点将互相联接为一个数学单元。假如关掉表面的量子纠缠，内部点的关联消失，内部空间变为不相关的点。纠缠的量可以直接同点间化学接近的程度相关，这就是怎样通过量子纠缠使三维物体内部不相关的点相连产生统一的几何结构。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.--南北角