Op weg naar een beter begrip van quantumzwaartekracht

Het verenigen van de quantummechanica met Einsteins algemene relativiteitstheorie – dat wil zeggen: met de zwaartekracht – is een van de belangrijkste vraagstukken in de huidige theoretische fysica. Holografie is een verrassende eigenschap van sommige theorieën over quantumzwaartekracht in een specifieke klasse van ruimtes die bekendstaan als ‘negatief gekromde ruimtes’. Deze theorieën kunnen op equivalente wijze worden beschreven als een gewoon quantummechanisch systeem – zonder zwaartekracht – op de rand van de ruimtetijd.

Het is doorgaans moeilijk om zo'n dubbele beschrijving te testen of zelfs te bewijzen, omdat de meeste grootheden die je kunt berekenen in een model van de zwaartekracht, ontoegankelijk zijn in de quantummechanica, en omgekeerd. Eberhardts artikel stelt een nieuwe holografische dualiteit voor waarin beide modellen technisch gezien beter onder controle zijn, ​​en die veel directer getest kan worden dan in andere gevallen. Aan de zwaartekrachtkant is er een bepaalde oplossing van de snaartheorie die een exacte beschrijving toelaat met behulp van zogenaamde worldsheet-methoden. Aan de kwantummechanicakant is er een eenvoudige variant op een theorie die bekendstaat als het 'symmetrische orbifold'.

In het artikel wordt niet alleen een interessant maar op zichzelf staand idee beschreven; het maakt deel uit van een reeks recente ontwikkelingen waarin holografie direct wordt afgeleid in plaats van verondersteld – een procedure die leidt tot een fundamenteler begrip van deze diepe en mysterieuze eigenschap van de quantumzwaartekracht.

Journal of Physics A

Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical is een belangrijk tijdschrift voor theoretische fysica dat rapporteert over onderzoek naar de wiskundige structuren die de fundamentele processen van de fysieke wereld beschrijven, en over de analytische, computationele en numerieke methoden om deze structuren te verkennen. Het tijdschrift wordt uitgegeven door IOP Publishing. Alle onderzoeksartikelen die in 2023 en 2024 in het tijdschrift zijn gepubliceerd, kwamen in aanmerking voor een prijs. Naast de erkenning ontvangt Eberhardt £ 250 aan prijzengeld voor zijn artikel.

Publicatie

A perturbative CFT dual for pure NS–NS AdS₃ strings, Lorenz Eberhardt, J. Phys. A: Math. Theor. 55 (2022) 064001.