En beskrivning av tyngdkraften som är kompatibel med principerna för kvantmekanik har länge varit ett allmänt eftersträvat mål inom fysiken. Befintliga teorier om denna 'kvant gravitation' involverar ofta matematiska korrigeringar av Heisenbergs osäkerhetsprincip (HUP), som kvantifierar de inneboende gränserna i noggrannheten för varje kvantmätning. Dessa korrigeringar uppstår när gravitationella interaktioner övervägs, vilket leder till en "generaliserad osäkerhetsprincip" (GUP). Två specifika GUP -modeller används ofta:den första modifierar HUP med en linjär korrigering, medan den andra introducerar en kvadratisk. Genom ny forskning publicerad i EPJ C , Serena Giardino och Vincenzo Salzano vid University of Szczecin i Polen har använt väletablerade kosmologiska observationer för att sätta tätare begränsningar på den kvadratiska modellen, samtidigt som den linjära modellen diskrediteras.

GUP kan påverka avdunstningsprocessen för det svarta hålet som först beskrivs av Stephen Hawking, och kan också leda till bättre förståelse av sambandet mellan termodynamik och gravitation. Intressant nog, GUP placerar också en nedre gräns för längdskalor som är möjliga att sondera-under den så kallade 'Planck-längden, 'varje koncentration av energi skulle kollapsa under tyngdkraften för att bilda ett svart hål. Tidigare, både de linjära och kvadratiska GUP -modellerna testades noggrant genom att jämföra sina förutsägelser med data som samlats in i kvantexperiment, sätta strikta gränser för deras parametrar.

I deras studie, Giardino och Salzano jämförde istället förutsägelserna för GUP-influerade modeller av universum med observationer av kosmologiska fenomen, inklusive supernovor och kosmisk mikrovågsbakgrundstrålning. Dessa jämförelser gjordes inte allmänt tidigare, eftersom de begränsningar som de ställde på GUP -parametrarna ansågs vara mycket svagare än de som är möjliga i kvantexperiment. Dock, forskarnas analys visade att striktare gränser kunde sättas för den kvadratiska modellen, jämförbara med de som placerats genom några kvantexperiment. Dessutom, de visade att den linjära korrigeringen till HUP i allmänhet inte kunde redogöra för de observerade data. I sista hand, dessa resultat belyser den lovande roll som kosmologiska observationer spelar för att begränsa fenomenologin för kvantgravitation.