麻省理工學(xué)院(MIT)和加州理工學(xué)院(Caltech)以及東京大學(xué)研究人員研究了一組關(guān)于量子引力對(duì)稱(chēng)性的老猜測(cè)。的確猜測(cè):(1)量子引力不同意全局對(duì)稱(chēng)性;(2)關(guān)于規(guī)范對(duì)稱(chēng),必須實(shí)現(xiàn)所有也許的電荷;(3)內(nèi)規(guī)組必須緊湊。研究人員發(fā)表在《物理評(píng)論快報(bào)》(Physical Review Letters)上的論文表明,這些舊假設(shè)在反德西特/保角場(chǎng)理論(AdS-CFT)的對(duì)應(yīng)關(guān)系中成立。開(kāi)展這項(xiàng)研究的研究人員之一Hirosi Ooguri說(shuō):從歷史上看,對(duì)稱(chēng)的概念在物理學(xué)中飾演著重要角色。
無(wú)論是在確定和形成自然的基本定律,還是在使用這些定律來(lái)明白和預(yù)測(cè)自然現(xiàn)象,譬如動(dòng)力學(xué)和物質(zhì)的相位。然而,有理論證據(jù)表明,一旦我們?cè)诰€把引力和量子力學(xué)(現(xiàn)代物理學(xué)的兩個(gè)基本概念)結(jié)合起來(lái),所有的全息對(duì)稱(chēng)性都消失了。在物理學(xué)中,對(duì)稱(chēng)可以有兩種:規(guī)範(fàn)對(duì)稱(chēng)和全局對(duì)稱(chēng)。幾十年來(lái),研究人員一直提出,在量子引力中不應(yīng)該存在全局對(duì)稱(chēng)性,因爲(wèi)引力和量子力學(xué)的統(tǒng)一理論不允許任何對(duì)稱(chēng)性。這是一個(gè)深刻的主張,具有重要的後果。
例如,它預(yù)測(cè)質(zhì)子在衰變?yōu)槠渌W訒r(shí)是不穩(wěn)定的,參與這項(xiàng)研究的另一位研究員丹尼爾哈洛(Daniel Harlow)說(shuō):粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型具有兩種對(duì)稱(chēng)性,因此我們預(yù)測(cè),全息對(duì)稱(chēng)性只能是相近的。到目前為止,那個(gè)辦法獲得了一些間接的支持,但沒(méi)有令人相信的論據(jù)。在研究論文中,在AdS/CFT通信的特殊情況下給出了我們認(rèn)為相當(dāng)有說(shuō)服力的論據(jù)。這種對(duì)應(yīng)關(guān)系給出了我們最明白的量子引力理論,能夠證明它不同意全息對(duì)稱(chēng)。