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標題: 弦論物理學家的「Paperwork」用不真實的模型解釋真實宇宙 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2020-6-2 01:14 AM 標題: 弦論物理學家的「Paperwork」用不真實的模型解釋真實宇宙

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　　在過去的幾年﹐弦論比較少再試圖找尋對宇宙中所有力和物質的統一描述﹐而是將心力投注在探索「AdS/CFT對偶」﹐雖然沒有一個好記易懂的名稱﹐但卻是解決複雜物理問題的好工具。
　　AdS/CFT對偶中的「AdS」意思是「anti-de Sitter」﹐源自荷蘭數學家﹑物理學家和天文學家威廉·德西特(Willem de Sitter)﹐他對廣義相對論下過許多功夫﹐測試了許多不同的宇宙模型﹐其中「de Sitter」宇宙代表了沒有任何物質但宇宙常數為正的理論宇宙模型。雖然這不是真實宇宙的樣子﹐但隨著不斷演化﹐我們的宇宙其實越來越像「de Sitter」宇宙。
　　anti-de Sitter則是同樣沒有任何物質﹐但宇宙常數為負的模型﹐儘管不真實﹐卻是弦論可以施展身手的好地方。
　　「CFT」則代表共形場論(Conformal Field Theory)﹐這是一種量子場論﹐用來描述微觀世界的作用力﹐而「共形」如同字面上的意思﹐在一些轉換過程中保持形狀不變﹐它是「尺度不變(scale invariant)」的一個例子﹐如果有一具「尺度不變引擎」﹐將可以把任何等量的燃料轉換成相同的功。基本上物理學家討論「共形」就是指「尺度不變」﹐它也跟「AdS」一樣﹐與真實世界相悖﹐因為宇宙中的作用力會因為能階不同而改變性質﹐像是在高能狀態﹐電磁力與弱核力可以整合成電弱力﹐這不符合「尺度不變」。
　　所以在AdS/CFT對偶的一邊﹐是一個看起來不像我們的宇宙﹐另一邊則是不適用真實世界的數學理論﹐它還有什麼用處﹖
　　大約20年前﹐物理學家發明了一些數學把戲﹐將AdS的時空與CFT描述的時空邊界互相連結﹐雖然還未證實﹐但這個連結意義深遠。弦論有很多解決問題的學工具及技巧﹐有一些難解的物理問題﹐可以用共形場論改寫﹐便可以對應到anti-de Sitter空間﹐以弦論處理。有時則可以反過來﹐將難以處理的弦論問題(如包含重力的統一場論)﹐嘗試以共形場論破解。而AdS/CFT對偶最成功的例子就是能夠解決霍金的黑洞資訊悖論﹐將黑洞內的資訊以全像原理保存在二維的黑洞表面上。

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