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第一百八十六章 AdS/CFT对偶(1 / 2)

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目前威滕和庞学林已经找到了五种微扰弦理论之间的对偶关系,如果想要继续寻找剩下的对偶关系,就要涉及到引力场方程中不同的解所诠释的不同种类的宇宙空间。

这里面不管是计算量还是需要耗费的精力,都不一定比建立m理论小到哪里去。

庞学林既然不嫌麻烦,想继续研究下去,威滕自然不会拦着。

接下来的一个月时间,威滕一直在撰写m理论的论文,庞学林则继续通过庞氏几何,研究引力场方程不同情况下的解析解与量子场论之间的关系。

这种工作很枯燥,每天都需要代入不同的引力场方程解进行验算,史瓦西度规、雷斯勒-诺斯特朗姆度规、克尔解、托布-nut解,到弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃尔克解、哥德尔宇宙、德西特宇宙、反德西特空间……

一个个验证过去,计算量非常庞大。

时间一天天过去,庞学林始终没有找到合适的对偶关系。

就在庞学林怀疑自己这种验算方法是不是存在问题的时候,一个月后的某个晚上,庞学林将反德西特空间的解析解代入进去运算后,其反馈的结果很快引起了他的注意。

“咦,我好像发现了什么了不得的东西……”

庞学林的眼睛亮了起来。

根据他的计算结果,5维反德西特时空中的弦论(前面说的量子引力理论)跟4维时空中n=4超对称杨-米尔斯理论存在对偶关系。

用数学式表达,即d=4,n=4,su(nc)杨-米尔斯理论和iib型弦论在s5×s5的反德西特时空中对偶。

具体表现为:两边理论的对称性都是psu(2,2|4),其中包括so(4,2)×so(6),超共型不变,超庞加莱不变。

两边都有sl(2,z)s-二元性,这可以说是对偶中的对偶。

在大n场论里,n对应的是5形式的rr流形,即:n=∫s^5f5。

杨-米尔斯理论中的耦合常数gym与弦耦合常数gs存在如下对应:gs=gym^2/π,λ=gym^2n=l^4/α'^4。

当λ>>1时, ads的半径远大于弦长,引力可以经典计算,但场论的微扰计算失效。当λ<<1时,场论可以微扰计算,但弦论这边的计算十分艰难。

……

花了整整一个晚上,庞学林不仅验算了五维反德西特时空ads5,还相继验证了三维反德西特时空ads3,四维反德西特时空,七维反德西特时空,最后提出了如下猜想:

(d+1)维反德西特时空中的量子引力理论和d维时空中的共形场论(这个低维时空是(d+1)维ads时空的边界)存在对偶关系。

用更具体的语言表述,那就是如果有两个世界,一个有五维的时空,物体之间有引力,另一个世界只有四维时空,物体之间没有引力,一般情况下,大家都会认为这两个世界绝对是完全不同的。但是庞学林现在却发现,在一种特定的情况下,种种证据表明这两个世界可以完全一样。

庞学林不知道自己提出的猜想是否正确,但毫无疑问,这一猜想如果成立,那么它将代表人类理解弦理论和量子引力理论的重大飞跃。

由于它对于反德西特时空几何特殊情况下的m理论提供了一个完整的定义,这些特定情况下的负能量使得时空以与宇宙不同的方式弯曲,对于这样一个假想世界,物理学家可以描述所有能量发生的过程,理论上说,甚至还包括黑洞的形成与蒸发。

庞学林不知道的是,他所提出的这一猜想,正是后世大名鼎鼎的ads/cft对偶。

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