去年7月,来自世界各地的180位物理学家聚集到了加拿大的圆周理论物理研究所,参加“It from Qubit”(IfQ)项目的首次大型研讨会。由于接待能力有限,还有更多有意参加的学者无法来到现场,只能通过网络观看报告和参与讨论。参会研究者的专业可谓是五花八门:量子引力、粒子物理、凝聚态物理、量子信息等等,基本涵盖了整个现代物理学。
1998年初,马尔达西那在Advances in Theoretical and Mathematical Physics上发表了有关该研究的论文The Large N Limit of Superconformal Field Theories and Supergravity,接下来短短的几个月,物理学界就涌现出了上百篇相关的论文,进一步完善了这一理论。在1998年夏天的弦论大会上,为了庆祝这一进展,兴奋的物理学家们跳起了源于同名流行歌曲的马卡丽娜(Macarena)舞。对于他们来说,可能叫马尔达西那舞更合适一些,芝加哥大学的理论物理学家杰弗里·哈维(Jeffrey Harvey)还给这首歌填了新的歌词,内容都换成了弦论,最后的“Hey,Macarena!”,也变成了“Ehhhh! Maldacena!”
现在,马尔达西那是普林斯顿高等研究院的Carl P. Feinberg讲席教授。他当年的那篇论文引用次数已经超过了15 000次。这20年来,几乎每两天,就会有人发表一篇引用了这篇论文的新论文,顺理成章地成了高能物理领域有史以来引用量最高的论文(其实排名第二的论文也是关于Ads/CFT对偶的)。马尔达西那本人也成了弦论领域的代表人物,有不少人认为,他是当今最聪明的物理学家,甚至把他称作我们这个时代的爱因斯坦。
所谓的对偶,指的是看似毫不相同的两个事物之间存在奇异的等效性。在马尔达西那对偶的左边,Ads代表反德西特(anti-de Sitter)空间,右边的CFT则代表共形场论(Conformal Field Theory)。不过,确切地说,构成了对偶的双方是反德西特空间中的量子引力理论(弦论),与该空间边界上的普通量子理论(共形场就是一种量子理论)。
反德西特空间,这个看上去有点奇怪的名字源自荷兰物理学家威廉·德西特(Willem de Sitter),是他首先提出了德西特空间。我们熟悉欧几里德式的平直空间,在这样的空间中,两条平行线永远不会相交,三角形的内角和精确等于180度。但空间也可能是弯曲,实际上,按照爱因斯坦的广义相对论,物体拥有的质量就会让周围空间弯曲,而整个宇宙空间也有可能是弯曲的。弯曲的空间,曲率可能是正也可能是负,为了方便理解,我们可以考虑只有两个维度的空间,最简单的正曲率代表就是球面,而负曲率的代表则是马鞍形的双曲抛物面。