将弦理论转变为可行的自然理论的尝试得出了一个潜在的结论:我们的宇宙是一个全息图——我们所认为的三个空间维度实际上只由两个空间维度组成。这个以全息图为主导的计划的最大实现是一个名为AdS/CFT通信的尴尬而笨重的名称的提案,该提案由弦理论家JuanMaldacena在20世纪90年代末首次提出。

物理学中最奇怪的巧合AdS/CFT对应关系

AdS/CFT对应关系并不是弦理论本身提出的问题的解决方案,而是当人们认真对待全息原理时,由理论进步所引发的一种声明。它本身也不是一场革命,但它确实告诉我们,当我们大胆声称我们生活在全息图中,并开始梦想这一启示可能意味着什么时,我们并没有完全被误导。

我向你保证,我们需要简单地解开这些缩写词,看看这种联系有多么强大,以及它可以教会我们关于更广阔的宇宙的什么知识。“AdS”代表反德西特,它是爱因斯坦广义相对论的一种特殊解。这个名字来自荷兰物理学家威廉·德西特,他构建了一个模拟宇宙,除了强烈的向外曲率外,没有任何物质和能量。

这个模拟宇宙从来不是为了描述真实的宇宙,而是为了足够简化爱因斯坦方程,使它们变得平易近人,并且从那里希望你可以慢慢地添加回宇宙的正常组成部分并接近更现实的解决方案。

“反”并不是指老威廉的死对头,而是另一个完全空虚的模拟宇宙,但这次曲率向内拉,而不是向外甩。

通信中的“CFT”指的是一种特殊的量子理论结构,称为共形场论。一般来说,共形场论并不广泛适用于实际物理学,因为当它转变为这些类型的理论时,虽然与适用的量子理论非常接近,但并不能很好地描述自然。

现在我们终于可以揭示马尔达塞纳的见解了。他发现,存在于反德西特宇宙中的特定版本的弦理论可以映射到该宇宙表面的共形场论。

我承认这听起来并没有那么令人印象深刻,所以让我们换一种说法。弦理论希望成为量子引力理论,这是我们近一个世纪以来未能解决的问题。量子引力的问题在于引力本身——它扭曲时空的方式根本无法适应我们常用的量子工具集。马尔达西纳发现,在非常有限的情况下,他可以将宇宙中这个棘手的问题映射到该宇宙的表面,在那里重力消失,取而代之的是一组完全不知道该力的物理......以及一组物理我们知道如何解决。