马尔达西那提出了Ads/CFT排比，打开了一扇通往量子引力的新房门。他的发觉把弦论和化学学家早已研究得相当透彻的量子场论联系上去，令所有弦论研究者激动不已。用他自己的话说，这个理论意味着“你可以在杯子中创造一个宇宙”。
撰文|《环球科学》资深编辑韩晶晶
今年7月，来自世界各地的180位化学学家集聚到了美国的圆周理论化学研究所，出席“ItfromQubit”（IfQ）项目的首次小型研讨会。因为接待能力有限，还有更多有意出席的学者难以来到现场，只能通过网路观看报告和参与讨论。参会研究者的专业堪称是五花八门：量子引力、粒子化学、凝聚态化学、量子信息等等，基本囊括了整个现代数学学。
此次大会，那么多化学学家，还有IfQ项目的最终目的只有一个，就是找寻通往终极理论的可行公路。而她们所有阐述的出发点，则是一个人的智力成果——胡安·马尔达西那（Juan）的Ads/CFT排比。
终极理论，用谦逊一点的说法就是量子引力理论，也就是能把量子热学和描述引力的广义相对论统一到一起的理论。量子热学和广义相对论是当代数学学的两大支柱，众多观测和实验——包括近来的量子通讯、引力波等研究，均证明了它们正确无误。但是，这两种理论却是无法调和的。一般情况下，这并未给我们带来太大困惑，虽然二者适用的场合不同，广义相对论涉及强引力场，研究的一般是星体甚至宇宙这样的大尺度对象，而量子热学统治的则是基本粒子的微观世界。并且，要描述个别极端的场合，比如大爆燃之初和黑洞中心，我们就必需要有一个量子引力理论了。事实上，对黑洞的研究的确曝露出两种理论存在着尖锐的矛盾。
其实，化学学家很早就开始找寻统一两种理论的办法了，爱因斯坦晚年的大部分时间就是在尝试把量子理论统一到广义相对论中，构建一个“统一场论”，但基本上徒劳无功。后来的数学学家提出了数种构建量子引力理论的途径，其中看上去希望最大的是弦论。这些理论把粒子看成一维的、正在震动的弦，因而避免了一些厌恶的障碍。遗憾的是，弦论实在是太复杂了，它要求宇宙在四维时空之外还有额外的维度，必须想办法把这些额外维“卷”起来，但具体的可能操作方式实在太多，这让化学学家很难得出一个描述宇宙的确定理论。
2016年的IfQ研讨会上，马尔达西那（画面中央）与与会者攀谈。
弦论领域的“超新星”
不过，在1997年，弦论领域迎来了一次重大突破，马尔达西那提出了Ads/CFT排比，打开了一扇通往量子引力的新房门。他的发觉把弦论和化学学家早已研究得相当透彻的量子场论联系上去，令所有弦论研究者激动不已。用他自己的话说，这个理论意味着“你可以在杯子中创造一个宇宙”。
1998年初，马尔达西那在inand上发表了有关该研究的论文TheLargeNLimitofFieldand，接出来短短的几个月，数学学界就涌现出了上百篇相关的论文，进一步建立了这一理论。在1998年春天的弦论会议上，为了庆贺这一进展，激动的化学学家们跳起了始于同名流行歌曲的马卡丽娜（）舞。对于她们来说，可能叫马尔达西那舞更合适一些，洛杉矶学院的理论化学学家杰弗里·哈维（）还给这首歌填了新的歌词，内容都换成了弦论，最后的“Hey量子物理论文pdf，！”，也弄成了“Ehhhh！！”
这股风潮的源头马尔达西那，时年29岁，在耶鲁学院兼任副院长。马尔达西那来自法国，出生于布宜诺斯艾利斯，幼年时的他受工程师爸爸的影响，对日常器物的运作原理颇感兴趣量子物理论文pdf，当在小学阶段接触了数学学后，他立即就被这个探究宇宙运行机制的学科牢牢吸引。马尔达西那在法国的研究所获得了硕士学位，之后来到了加拿大耶鲁学院，在理论化学学家柯蒂斯·卡伦（）指导下攻读博士学位。在学习期间，马尔达西那有个与众不同的习惯，即使他的专业是理论化学方向，却也花了不少时间到实验室中参与实验组的工作。这样的经历让他认识到了检验理论和进行检测时会遭受的种种问题，受益颇丰。
胡安·马尔达西那图片来源：
马尔达西那关于应用弦理论研究黑洞的博士论文得到了耶鲁学院化学系的关注，于是在1997年，博士结业仅1年，他就成为了耶鲁学院的副院长。在掀起弦论的新一轮风潮后，他又在1999年迅速升为了正院士。
如今，马尔达西那是耶鲁高等研究院的CarlP.讲席院士。他当初的那篇论文引用次数早已超过了15000次。这20年来，几乎每三天，都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化学领域有史以来引用量最高的论文（虽然排行第二的论文也是关于Ads/CFT排比的）。马尔达西那本人也成了弦论领域的代表人物，有不少人觉得，他是现今最聪明的化学学家，甚至把他比作我们这个时代的爱因斯坦。
没有引力的量子引力理论
Ads/CFT排比，或则说马尔达西那排比究竟有何魅力，让数学学界为之这般迷恋？用加利福尼亚学院化学学家约瑟夫·波尔津斯基（）的话说，Ads/CFT排比是目前为止，距离统一量子热学和广义相对论的宏大目标近来的理论。它化繁为简，让化学学家可以避免弦论的种种困局，找到处理量子引力的方式（起码在某种特殊空间中）。
所谓的排比，指的是看似毫不相同的两个事物之间存在奇特的等效性。在马尔达西那排比的左侧，Ads代表反德西特（anti-de）空间，右侧的CFT则代表共形场论（Field）。不过，准确地说，构成了排比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，这个看起来有点奇怪的名子源自英国化学学家威廉·德西特（），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，三角形的顶角和精确等于180度。但空间也可能是弯曲，实际上，根据爱因斯坦的广义相对论，物体拥有的质量才会让周围空间弯曲，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，为了便捷理解，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。
给球面加上时间维度，就可以得到最简单的正曲率时空——德西特空间（其实德西特空间的空间维也可能是三维或则更高），化学学家曾以为我们的真实宇宙就是有三个空间维的德西特空间，常拿来解释宇宙膨胀的汽球实际上就是这些德西特空间的二维类比。（不过，目前的观测结果表明我们宇宙更可能是平直的。）同样，给最简单的负曲率空间加上时间，就得到了反德西特空间。
反德西特空间与真实的宇宙不同，既不会膨胀也不会收缩。更为独特的是，它似乎是无限的，却有“边界”。这个边界是由空间和时间共同圈下来的，假如把时间固定，只考虑空间上的边界，这么一个与我们宇宙类似，有三个空间维的反德西特空间，其边界就是一个二维球面。
德西特空间（左）与反德西特空间（右）的时空结构。