研究人員長期以來壹直在研究重力如何在像這樣的雙曲空間中從二維表面產生。在我們自己的宇宙中，表面將無限遙遠。
自牛頓與蘋果的偽善相遇以來，我們就知道重力，但我們仍在努力理解它。雖然自然界的其他三種力量都是由量子場的活動引起的，但我們最好的引力理論將其描述為彎曲的時空。幾十年來，物理學家壹直試圖使用量子場理論來描述引力，但這些努力充其量是不完整的。
其中最有希望的努力之壹是將重力視為全息圖——壹種從平坦的二維表面中彈出的三維效果。目前，這種理論的唯壹具體例子是AdS/CFT對應關系，其中壹種特定類型的量子場理論，稱為***形場理論（CFT），在所謂的反德西特（AdS）空間中產生重力。在AdS空間的奇怪曲線中，有限邊界可以封裝無限世界。該理論的發現者Juan Maldacena稱其為“瓶中的宇宙”。
但是我們的宇宙不是瓶子。我們的宇宙（在很大程度上）是平坦的。任何包含我們平坦宇宙的瓶子都必須在空間和時間上無限遙遠。物理學家稱這種宇宙膠囊為“天球”。物理學家希望確定CFT的規則，在壹個沒有AdS空間曲線的世界中，它可以產生重力。他們正在尋找壹個用於平坦空間的CFT——壹個天體CFT。
天體CFT將比AdS/CFT中的相應理論更雄心勃勃。由於它生活在壹個無限半徑的球體上，空間和時間的概念崩潰了。因此，CFT不會依賴於空間和時間；相反，它可以解釋空間和時間是如何產生的。
最近的研究結果給了物理學家希望，他們走上了正確的軌道。這些結果使用基本對稱性來限制CFT可能是什麽樣子。研究人員發現了這些對稱性之間壹系列令人驚訝的數學關系——這些關系以前在某些弦理論中出現過，這讓壹些人想知道這種聯系是否不僅僅是巧合。
新澤西州普林斯頓高級研究所的理論物理學家Nima Arkani-Hamed說：“這裏有壹只非常大、令人驚嘆的動物。”“希望我們會發現，這會讓人大開眼花。”
球體上的對稱性
也許物理學家 探索 自然界基本力量的主要方式是將粒子炸在壹起，看看會發生什麽。這方面的技術術語是“散射”。在大型強子對撞機等設施中，粒子從遙遠的地方飛進來，相互作用，然後以量子力決定的任何轉換狀態飛向探測器。
如果相互作用受重力以外的三種力中的任何壹種支配，物理學家原則上可以使用量子場理論計算這些散射問題的結果。但許多物理學家真正想了解的是重力。幸運的是，Steven Weinberg在20世紀60年代表明，某些量子引力散射問題——涉及低能引力子的問題——是可以計算的。哈佛大學的莫妮卡·佩特說，在這個低能量限制下，“我們已經確定了這種行為。”“量子引力重現了廣義相對論的預測。”普林斯頓大學的Pate和Sabrina Pasterski等天體全息學家正在利用這些低能散射問題作為起點，以確定假設的天體CFT必須遵守的壹些規則。
他們通過尋找對稱性來做到這壹點。在壹個散射問題中，物理學家計算散射的產物——“散射振幅”——以及它們擊中探測器時應該是什麽樣子。在計算這些振幅後，研究人員尋找粒子在探測器上形成的模式，這些模式符合散射過程必須遵守的規則或對稱性。對稱性要求，如果您對探測器應用某些轉換，散射事件的結果應保持不變。
正如量子相互作用可以轉化為散射振幅，然後導致對稱壹樣，研究量子引力的研究人員希望將散射問題轉化為天球上的對稱性，然後使用這些對稱性來填寫天體CFT規則手冊。
Pasterski在談到對稱性時說：“我們試圖從字典的基本成分開始，然後從那裏向上移動。”
11月，哈佛大學Andrew Strominger領導的壹個小組發表了壹篇論文，描述了天體CFT必須遵守的“對稱代數”。代數決定了不同的對稱變換如何組合成新的變換。通過研究轉型的構成結構，Strominger和他的同事，包括Pate，設法進壹步限制了潛在的CFT。他們發現，天球上的壹組對稱性遵循壹個經過深入研究和完善的代數——這個代數已經出現在某些弦理論中，並與量子霍爾效應等著名量子系統的描述有關。
劍橋大學的理論物理學家David Skinner說：“妳著陸的結構是人們以前 探索 和玩過的東西，這鼓勵妳，也許它有壹些東西。”無限問題
當妳有壹個適用於無限遙遠領域的理論時，問題就會出現。考慮兩個粒子聚集在壹起並散開。如果它們以任何非零角度散開，當它們到達無限遙遠的天球時，它們也將相距無限遠。距離的概念崩潰了。我們的正常理論依賴於地點，其中物體之間的相互作用強度取決於它們彼此之間的距離。但如果壹切都離其他壹切都無限遠，CFT必須超越地點。
更令人困惑的是：天球上的時間概念是什麽，在過去和將來都非常遙遠？這裏沒有意義。Arkani-Hamed認為，空間和時間在天球上分解的概念是壹個特征，而不是壹個錯誤。它提供了將時空解釋為更基本理論的緊急屬性的潛力。
其他人緩和了他們的熱情。Skinner說：“我認為這很令人興奮，但我認為還有很長的路要走。”“我想說有些事情是需要克服的重大挑戰。”
Arkani-Hamed不同意。“整件事是抓住和弄清楚問題是什麽。但利害攸關的利害關系也同樣高。”