第四百六十九章 諾特第二定理（對稱性）(第2/2頁)

地解決了許多標準模型無法解決的問題，因此大型強子對撞機（Lhc）的首要任務便是尋找超對稱的跡象。但到目前為止，科學家還未發現這樣的粒子，儘管人們對探測寄予厚望，一些物理學家開始質疑超對稱的正確性。也許對稱性只能讓物理學家走到這一步。

這一觀點讓一些物理學家左右為難。如果這不是一直以來的指導原則——即越對稱越好——那麼指導原則究竟是什麼？

儘管這個局面令人沮喪，但對稱性在物理學上仍然保持其光芒。諾特定理是發展量子引力的潛在理論的必要工具。量子引力理論把兩種截然不同的理論——廣義相對論和量子力學——結合在一起。諾特的工作幫助科學家理解在這樣一個統一的理論中可以出現怎樣的對稱性。

在眾多理論中，有一個候選者依賴於兩種互補理論間的聯絡：二維表面的量子理論可以作為三維彎曲時空中量子引力理論的全息投影。這意味著，三維宇宙中包含的資訊，可以編碼到環繞它的二維表面上。

試想一下，一瓶汽水罐的標籤上描述了罐中每個氣泡的大小和位置，並列出了這些氣泡是如何合併和破裂的。一個好奇的研究人員可以利用罐子表面的行為來了解罐子內部的情況，例如計算搖晃罐子時可能發生的事情。對於物理學家來說，理解一個更簡單的二維理論可以幫助他們理解發生在三維物體內部更復雜的情況。（這種全息原理（holographic principle）適用的量子引力理論被稱為弦理論，在弦理論中，粒子是透過振動的弦來描述的。）

在一個描述粒子二維空間行為的理論可以作為三維量子引力的全息圖。這就像僅僅透過閱讀標籤就能研究汽水罐裡面的氣泡一樣。

物理學家daniel harlow說：“諾特定理是這個故事中非常重要的一部分。”二維量子理論中的對稱性出現在不同背景下的三維量子引力理論中。透過一種令人滿意的轉換，諾特第一、第二定理被連線起來了：描述二維空間的第一個定理，與描述三維空間的第二個定理有著同樣的表述。這就好比有兩個句子，一句是中文，一句是英文，在翻譯的時候意識到它們用不同的方式表達了同一件事。

諾特的工作徹底改變了我們理解宇宙的方式。當你下次閱讀到關於宇宙暴脹理論、超對稱粒子、或者一切跟萬有理論相關的進展時，都應該想到艾米·諾特，她的定理是所有這些理論的核心概念。