麻省理工學院(MIT)和加州理工學院(Caltech)以及東京大學研究人員研究了一組關于量子引力對稱性的老猜想。具體猜想:(1)量子引力不允許全局對稱性;(2)對于規范對稱,必須實現所有可能的電荷;(3)內規組必須緊湊。研究人員發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上的論文表明,這些舊假設在反德西特/保角場理論(AdS-CFT)的對應關系中成立。開展這項研究的研究人員之一Hirosi Ooguri說:從歷史上看,對稱的概念在物理學中扮演著重要角色。
無論是在確定和形成自然的基本定律,還是在利用這些定律來理解和預測自然現象,比如動力學和物質的相位。然而,有理論證據表明,一旦我們把引力和量子力學(現代物理學的兩個基本概念)結合起來,所有的全息對稱性都消失了。在物理學中,對稱可以有兩種:規范對稱和全局對稱。幾十年來,研究人員一直提出,在量子引力中不應該存在全局對稱性,因為引力和量子力學的統一理論不允許任何對稱性。這是一個深刻的主張,具有重要的后果。
例如,它預測質子在衰變為其他粒子時是不穩定的,參與這項研究的另一位研究員丹尼爾哈洛(Daniel Harlow)說:粒子物理學的標準模型具有兩種對稱性,所以我們預測,全息對稱性只能是近似的。到目前為止,這個想法得到了一些間接的支持,但沒有令人信服的論據。在研究論文中,在AdS/CFT通信的特殊情況下給出了我們認為相當有說服力的論據。這種對應關系給出了我們最理解的量子引力理論,能夠證明它不允許全息對稱。