量子力学と一般的な相対性をつなぐ必要性は、それらが物理学で最も成功した2つの理論であるという事実から生じますが、それらは非常に異なるスケールで発生し、数学的に互いに互換性のない物理的現象を説明しています。

一般相対性理論は、光の速度よりもはるかに遅い大きな質量と速度を持つオブジェクトの挙動を説明することに非常に成功していますが、いくつかの制限があります。たとえば、時空の曲率が非常に極端になり、一般相対性理論の予測が崩壊するほど極端になるブラックホールの一貫した説明は提供されません。さらに、一般相対性理論は、微視的な粒子と非常に初期の宇宙の挙動を説明することはできません。

量子力学と一般相対性理論をつなぐことは、最小スケールから最大スケールまでの物理的現実の完全かつ一貫した説明を提供するため、重要です。これにより、ブラックホール内で何が起こるか、暗黒物質と暗黒エネルギーの性質、宇宙の起源など、宇宙に関する基本的な質問に答えることができます。

さらに、量子力学と一般的な相対性理論を和解させるという成功した理論は、新しい技術開発と自然界のより深い理解につながる可能性があります。たとえば、量子力学と一般相対性理論を含む理論を使用して、より高度な重力波検出器を設計し、大規模な天文学的なイベントによって生成される時空の波紋を検出できます。
The need to connect quantum mechanics and general relativity arises from the fact that they are the two most successful theories in physics, yet they describe physical phenomena that occur on vastly different scales and are mathematically incompatible with each other.

General relativity has been extremely successful in describing the behavior of objects with large masses and speeds much slower than the speed of light, but it has several limitations. For example, it does not provide a consistent description of black holes, where the curvature of spacetime becomes so extreme that the predictions of general relativity break down. Additionally, general relativity cannot describe the behavior of microscopic particles and the very early universe, where quantum mechanics is necessary to make accurate predictions.

Connecting quantum mechanics and general relativity is important because it would provide a complete and consistent description of physical reality from the smallest scales to the largest scales. This would allow us to answer fundamental questions about the universe, such as what happens inside black holes, the nature of dark matter and dark energy, and the origins of the universe.

Furthermore, a successful theory that reconciles quantum mechanics and general relativity would likely lead to new technological developments and a deeper understanding of the natural world. For example, a theory that includes quantum mechanics and general relativity could be used to design more advanced gravitational wave detectors, which could detect the ripples in spacetime produced by massive astronomical events.