为什么量子引力如此复杂？

这要看量子引力的最终理论是什么。统一引力和量子力学的挑战可以从以下几个方面来理解。量子力学的中心特征是叠加原理——描述两个不同粒子或系统的波函数可以重叠。因此，由两个不同的波函数[math]ψ(x，t)和[math]ψ(x，t)[/math]ψ(x，t)和[math]ψ(x，t)[/math]描述的两个系统可以是

波函数只是一个函数，所以它必须定义在集合上。在量子力学中，这个集合被认为是嵌入我们系统的时空的坐标(x，t)。所以我们总能写出一个粒子同时通过两个狭缝的波函数是什么样子。同样，我们可以写下两个质点叠加的动量，而不是它们的位置，(p t)功的基础，而不是与动量p (x，t)的基本位置X有关的常规傅里叶变换:【数学】ψ (PT)？∫ dxe {IPX} ψ (x，t)[/数学]。无论我们的工作位置还是动力基础，在我们的工作中都有一个隐含的假设——这就是假设的平面几何背景，我们可以将一组坐标(x，y，z，t)的时空中的每一点赋值。现在，广义相对论告诉我们，物理学应该独立于用来描述一个系统的具体坐标。

而且，任何符合GR的理论，在弯曲空间和平坦空间都必须有明确的定义。事实证明，虽然我们可以用平面空间中定义的波函数来计算量子力学，但是弯曲空间中波函数的情况就变得困难了。与时空曲率有关的复杂问题可以借助足够复杂的数学方法来解决。由此产生的框架被称为QFT-CS，这不是一个很容易记住的短语。

正是通过使用QFT-CS方法，斯蒂芬·霍金得出了他的历史性结论:黑洞必须以与其质量成反比的速率发射热辐射。然而，即使是QFT-CS也不能被认为是“量子引力”理论，如下。量子力学就是给一个系统赋予不同的属性，然后构建每个属性对应的系统状态。那么这些状态就可以叠加，由此产生的系统将显示出所有与量子行为相关的非直观现象，比如干涉和纠缠。如前所述，在现代概念中，引力来源于某些物质分布引起的时空区域的非平凡几何。

某些几何属性可以赋予给定的时空区域，如长度、面积、体积、角度等。量子引力理论应该能告诉我们如何写下波函数，不是定义在给定的时空区域，而是定义在给定的时空区域，让我们构造出不同几何形状叠加对应的态。但是，如前所述，传统的量子力学只是告诉我们如何在给定的几何结构上写波函数，而不是给定的几何结构。所以量子力学的传统语言不足以描述几何的量子态。出于同样的原因，QFT-CS不是一个“量子引力”理论。在那里，弯曲的时空只是一个可以定义量子态的阶段，而没有几何本身的态的概念，也没有物质在几何中运动的态的概念。