我們擁有的關于引力的最佳理論是愛因斯坦的廣義相對論，并且在過去100 年的一次又一次測試中被證明是正確的。但它仍然是一個經典理論，而不是量子理論。那么，為什么我們不能好好地使用廣義相對論？為什么我們必須量化引力？一個簡單的回答是，因為量子力學有效。

在某些情況下，量子力學的預測與可觀察數據相吻合，并且精度達到十億分之一，這是我們所擁有的最準確的現實理論。還有一點，廣義相對論在量子尺度上崩潰了，例如它不能描述黑洞內部的奇點，理論上引力在無限小的尺度上變得無限大。

波函數告訴我們在屏幕的任何特定部分找到這些粒子的概率。它告訴我們，在發生某種相互作用之前，粒子都是波。在雙縫實驗的情況下，光子或電子波在撞擊屏幕時發生相互作用，在屏幕上看到的是點狀波，我們將其視為單個粒子。

但是廣義相對論告訴我們，任何有能量或質量的東西都會影響時空的曲率。像光子或電子一樣的量子粒子，也必須具有引力效應。如果量子粒子具有引力效應，它必須影響時空，從而早早就通過引力作用而導致波函數坍縮，不會在屏幕上看到干涉圖樣。

為什么量子化引力如此困難？你可能聽說過，當物理學家試圖量化引力時會出現無窮大。這些無窮大從何而來？為了解釋這一點，我們必須使用費曼圖。該圖表示一個電子和一個正電子湮滅以產生一個高能光子，然后又將其轉換回一個電子和一個正電子。

在數學上描述這一點時，我們必須考慮所有粒子的所有動量以及各種粒子之間的所有潛在相互作用，最終有無數種相互作用的組合，這就是量子力學方程中出現無窮大的地方。

但是當考慮到引力時，這種重整化過程不起作用。這是因為根據廣義相對論，引力不是一種力，這完全是關于時空的曲率。它與量子場論中的粒子無關，它與這些粒子或場所在的背景有關。如果我們使用與上面相同的費曼圖，現在不僅僅是表示無數粒子相互作用的數學，我們還必須考慮每一種可能的相互作用下的每一種可能的時空配置，這使得我們現在無法擺脫無限。