這是我們對物理世界知識的一個明顯差距：我們公認的理論都沒有描述重力的量子性質。然而，物理學家預計這種量子性質對於解釋極端情況至關重要，例如非常早期的宇宙和黑洞的深處。理解它的需求被稱為「 量子重力 」問題。
公認的經典重力概念是愛因史坦的廣義相對論。這個非常成功的理論正確地預測了從光的彎曲和水星的軌域到黑洞和重力波的現象。它告訴我們，空間和時間的幾何學——時空——是由重力決定的。所以當我們談論重力的量子行為時，我們實際上是在談論時空的量子行為。
我們目前還沒有一個既定的量子重力理論，但我們確實有一些初步的理論。其中，環量子重力（我們中的一位 Rovelli 幫助開發了）和弦理論是兩個主要的競爭者。前者預測時空結構是由微小的迴圈網路編織而成的，而後者則假設粒子基本上是振動的弦。
測試這些理論很困難，因為我們無法在實驗室中研究早期宇宙或黑洞內部。物理學家大多認為，可以直接告訴我們有關量子重力的實驗需要多年後的技術。
這種情況可能正在改變。最近的發展表明，有可能進行實驗室實驗，以揭示重力的量子行為。這種潛力非常令人興奮，它在理論和實驗物理學家中引起了真正的熱情，他們正在積極嘗試開發進行研究的方法。擬議的實驗可以檢驗量子重力理論的預測，並為它們所基於的假設提供支持。
這些實驗都涉及在低能量下發生的事件，其中弦、環等的預測是一致的，所以它們不會告訴我們哪個具體的量子重力理論是正確的。盡管如此，重力實際上是量子化的實驗證據將是開創性的。
我們已經有大量關於重力對物品質子行為影響的觀察結果。艾伯特·愛因史坦的理論在這些情況下執行良好，從恒星動力學到星系團的宇宙學形成，一直到關於地球重力對量子系統影響的實驗室實驗。但在所有這些情況下，重力本身的行為方式與經典物理學一致;它的量子特征無關緊要。更困難的是觀察我們期望重力以量子力學方式表現的現象。
