Een beschrijving van de zwaartekracht die verenigbaar is met de principes van de kwantummechanica is al lang een algemeen nagestreefd doel in de natuurkunde. Bestaande theorieën over deze 'kwantumzwaartekracht' omvatten vaak wiskundige correcties op het onzekerheidsprincipe van Heisenberg (HUP), die de inherente limieten in de nauwkeurigheid van elke kwantummeting kwantificeert. Deze correcties ontstaan ​​wanneer zwaartekrachtinteracties worden overwogen, leidend tot een 'Generalized Uncertainty Principle' (GUP). Twee specifieke GUP-modellen worden vaak gebruikt:de eerste wijzigt de HUP met een lineaire correctie, terwijl de tweede een kwadratische introduceert. Door nieuw onderzoek gepubliceerd in EPJ C , Serena Giardino en Vincenzo Salzano van de Universiteit van Szczecin in Polen hebben gevestigde kosmologische waarnemingen gebruikt om strengere beperkingen op te leggen aan het kwadratische model, terwijl het lineaire model in diskrediet wordt gebracht.

De GUP kan het verdampingsproces van zwarte gaten beïnvloeden dat voor het eerst is beschreven door Stephen Hawking, en kan ook leiden tot een beter begrip van de relatie tussen thermodynamica en zwaartekracht. Intrigerend, de GUP stelt ook een ondergrens aan lengteschalen die kunnen worden gesondeerd - onder de zogenaamde 'Planck-lengte, ' elke concentratie van energie zou onder de zwaartekracht instorten en een zwart gat vormen. Eerder, zowel de lineaire als kwadratische GUP-modellen werden grondig getest door hun voorspellingen te vergelijken met gegevens verzameld in kwantumexperimenten, strenge grenzen stellen aan hun parameters.

In hun studie hebben Giardino en Salzano vergeleken in plaats daarvan de voorspellingen van GUP-beïnvloede modellen van het universum met observaties van kosmologische verschijnselen, inclusief supernovae en kosmische microgolfachtergrondstraling. Deze vergelijkingen werden in het verleden niet veel gemaakt, omdat men dacht dat de beperkingen die ze oplegden aan de GUP-parameters veel zwakker waren dan die mogelijk waren in kwantumexperimenten. Echter, uit de analyse van de onderzoekers bleek dat er strengere grenzen konden worden gesteld aan het kwadratische model, vergelijkbaar met die van sommige kwantumexperimenten. In aanvulling, ze toonden aan dat de lineaire correctie op de HUP in het algemeen geen verklaring kon geven voor de waargenomen gegevens. uiteindelijk, deze resultaten benadrukken de veelbelovende rol van kosmologische waarnemingen bij het beperken van de fenomenologie van kwantumzwaartekracht.