우리는 뉴턴이 사과와의 만남 이후 중력에 대해 알고 있었지만 여전히 그것을 이해하기 위해 고군분투하고 있습니다. 다른 세 가지 자연의 힘은 모두 양자 장의 활동에 기인하지만, 우리의 최선의 중력 이론은 그것을 시공간으로 구부러진 것으로 묘사합니다. 수십 년 동안 물리학 자들은 Quantum Field 이론을 중력을 묘사하려고 시도했지만 그 노력은 기껏해야 불완전합니다.
이러한 노력 중 가장 유망한 것 중 하나는 중력을 홀로그램과 같은 것으로 취급합니다. 이는 평평한 2 차원 표면에서 튀어 나오는 3 차원 효과입니다. 현재, 이러한 이론의 유일한 구체적인 예는 ADS/CFT 서신으로, CFT (Cormal Field Theory)라고하는 특정 유형의 양자 필드 이론이 소위 안티 데트 시터 (ADS) 공간에서 중력을 일으킨다. 광고 공간의 기괴한 곡선에서 유한 한 경계는 무한한 세계를 캡슐화 할 수 있습니다. 이론의 발견자인 Juan Maldacena는 이것을“병의 우주”라고 불렀습니다.
그러나 우리 우주는 병이 아닙니다. 우리 우주는 (대부분) 평평합니다. 우리의 평평한 우주를 포함하는 모든 병은 공간과 시간에 무한히 멀리 떨어져 있어야합니다. 물리학 자들은 이것을 우주 캡슐이라고 부릅니다.
물리학 자들은 광고 공간의 곡선없이 세상에서 중력을 야기 할 수있는 CFT의 규칙을 결정하려고합니다. 그들은 평평한 공간을위한 CFT를 찾고 있습니다 - 천상의 CFT.
천상의 CFT는 ADS/CFT의 해당 이론보다 훨씬 야심적입니다. 그것은 무한 반경의 구체에 살기 때문에 공간과 시간의 개념이 분해됩니다. 결과적으로 CFT는 공간과 시간에 의존하지 않습니다. 대신, 그것은 공간과 시간이 어떻게되는지 설명 할 수 있습니다.
최근의 연구 결과는 물리학 자들이 그들이 올바른 길을 가고 있기를 희망했습니다. 이 결과는 기본 대칭을 사용 하여이 CFT의 모습을 제한합니다. 연구원들은 이러한 대칭들 사이의 놀라운 수학적 관계를 발견했습니다. 특정 문자열 이론에 이전에 나타난 관계는 연결이 우연의 일치인지 궁금해합니다.
.뉴저지 프린스턴의 고급 연구 연구소 (Institute for Advanced Study)의 이론 물리학자인 Nima Arkani-Hamed는“여기에는 매우 크고 놀라운 동물이 있습니다. "우리가 찾을 것이라는 것은 희망적으로 꽤 눈에 띄게 될 것입니다."
.구의 대칭
아마도 물리학 자들이 자연의 근본적인 힘을 조사하는 주요 방법은 입자를 함께 폭파하여 어떤 일이 일어나는지 확인하는 것입니다. 이에 대한 기술적 용어는 "산란"입니다. 대형 Hadron Collider와 같은 시설에서는 입자가 먼 지점에서 날아가 상호 작용 한 다음 양자 힘에 의해 변환 된 상태에서 탐지기로 날아갑니다.
.상호 작용이 중력 이외의 세 힘 중 하나에 의해 지배되는 경우, 물리학자는 원칙적으로 양자 필드 이론을 사용하여 이러한 산란 문제의 결과를 계산할 수 있습니다. 그러나 많은 물리학 자들이 정말로 배우고 싶은 것은 중력입니다.
운 좋게도 Steven Weinberg는 1960 년대에 특정 양자 중력 산란 문제 (저에너지 중력을 포함하는 문제)를 계산할 수 있음을 보여주었습니다. 하버드 대학교의 모니카 페이트 (Monica Pate)는이 저에너지 한도에서“우리는 행동을 못 박았습니다. "양자 중력은 일반 상대성의 예측을 재현합니다." Princeton University의 Pate 및 Sabrina Pasterski와 같은 Celestial Holographers는 이러한 저에너지 산란 문제를 시작하는 데있어 이러한 저에너지 산란 문제를 사용하여 규칙 중 일부를 결정하여 가상의 천상 CFT가 순종해야합니다.
그들은 대칭을 찾아서 이것을합니다. 산란 문제에서 물리학 자들은 산란의 산물 (“산란 진폭”)과 탐지기에 부딪 칠 때 어떻게보아야하는지 계산합니다. 이러한 진폭을 계산 한 후, 연구원들은 입자가 탐지기에서 만드는 패턴을 찾습니다.이 규칙 또는 대칭에 해당합니다. 산란 과정은 순종해야합니다. 대칭은 탐지기에 특정 변환을 적용하면 산란 이벤트의 결과가 변경되지 않도록 요구합니다.
양자 상호 작용이 산란 진폭으로 번역되어 대칭으로 이어질 수있는 것처럼, 양자 중력을 연구하는 연구원들은 산란 문제를 천상의 구체의 대칭으로 변환하고,이 대칭을 사용하여 Celestial CFT Rulebook을 작성합니다.
."우리는 사전의 기본 성분에서 시작하려고 노력하고있다"고 Pasterski는 대칭을 언급했다.
11 월, 하버드 대학교의 Andrew Strominger가 이끄는 그룹은 Celestial CFT가 순종 해야하는“대칭 대수”를 설명하는 논문을 발표했습니다. 대수는 다른 대칭 변환이 어떻게 결합되어 새로운 변형을 형성 하는지를 지시합니다. 변형의 구성 구조를 연구함으로써 Strominger와 Pate를 포함한 그의 동료들은 잠재적 인 CFT를 더욱 제한했습니다. 그들은 천상의 구체에 대한 대칭 그룹이 철저하게 연구되고 잘 확립 된 대수를 준수했다는 것을 발견했습니다.이 대수는 이미 특정 문자열 이론에 나타 났으며 양자 홀 효과와 같은 잘 알려진 양자 시스템에 대한 설명과 관련이 있습니다.
.케임브리지 대학교의 이론적 물리학자인 데이비드 스키너 (David Skinner)는“당신이 착륙 한 구조는 사람들이 탐험하고 연주 한 것이었을 것입니다.
무한 문제
무한한 먼 구체에 적용되는 이론이 있으면 문제가 발생합니다. 함께 모여 흩어져있는 두 개의 입자를 고려하십시오. 그들이 0이 아닌 각도로 흩어지면 무한한 먼 천체 구체에 도달 할 때까지 무한히 멀리 떨어져있을 것입니다. 거리의 개념은 분해됩니다. 우리의 정상적인 이론은 지역에 의존하며, 여기서 물체 사이의 상호 작용의 강도는 서로의 거리에 달려 있습니다. 그러나 모든 것이 다른 모든 것과 무한히 멀리 떨어져 있다면 CFT는 지역을 초월해야합니다.
더욱 당혹스러운 :과거와 미래에 무한히 멀리 떨어진 천상의 영역에서의 시간 개념은 무엇입니까? 여기에는 의미가 없습니다.
Arkani-Hamed는 공간과 시간의 개념이 천상의 구체의 개념이 버그가 아니라 기능이라는 사실을 고려합니다. 그것은 시공간을보다 기본적인 이론의 출현 속성으로 설명 할 수있는 잠재력을 제공합니다.
다른 사람들은 그들의 열정을 돋보이게합니다. 스키너는“흥미 진진하다고 생각하지만 갈 길이 멀다고 생각합니다. "내가 말할 것이 몇 가지 있습니다. 극복해야 할 중요한 도전이 있습니다."
Arkani Hamed는 동의하지 않습니다. “모든 것이 질문이 무엇인지 파악하고 파악하는 것입니다. 그러나 말뚝도 비슷합니다.”
