AdS/真实世界

贡献者： 周思益

　　 AdS/CFT 起源于弦论。但是这些年 AdS/CFT 的应用已经不仅仅局限在理论粒子物理领域里面了。AdS/CFT 已经被用于分析我们的真实世界。比如说，AdS/CFT 可以用于 QCD，核物理，非平衡物理和凝聚态物理。事实上，AdS/CFT 的论文在 arXiv 上的所有的物理板块都可以找到踪影。

　　 比方说，强相互作用力的本质可以用 QCD 来很好的理解。但是微扰论几乎是失效的，因为强相互作用力一般来说也是强耦合的。但是如果我们利用好 AdS/CFT 对偶，我们就可以利用 AdS 时空的引力理论去研究强耦合的 QCD 理论。

　　 一个例子是所谓的夸克-胶子等离子体（QGP）。按照 QCD 的说法看，质子，中子的基本自由度并不是质子，中子，而是可以被分为更小的单元，比如说夸克，胶子这样的东西。夸克和胶子一般来说会被囚禁在质子和中子中。如果温度足够高，夸克和胶子就会解禁闭，形成夸克胶子等离子体。根据夸克胶子等离子体的实验，夸克胶子等离子体就像流体一样，剪切粘度非常小。这说明夸克饺子等离子体是一个强耦合系统，非常难以分析。但是幸运的是，用 AdS/CFT 中 AdS 那边的黑洞预言的 CFT 这边的夸克胶子等离子体的粘度非常解决夸克胶子等离子体粘度的实验测量值。这让 AdS/CFT 对于弦理论物理学家之外的物理学家也有了很强的兴趣。

　　 那么黑洞为什么会有粘度呢？如果我们把石头扔进水里，水里面会泛起波纹，过一阵子波纹会消失，这就是耗散现象。如果我们把一个物体扔进黑洞里面，开始这个黑洞会变成不规则的形状，但是很快这种不规则的形状会重新变成一个规则的充满对称性的形状。这也是黑洞的耗散现象。因为物体的不规则性被黑洞给吸收掉了。所以我们也可以考虑黑洞的粘性。

　　 这个现象也被称为弛豫现象。我们一般会给一个系统添加一个扰动，然后去观察这个扰动如何衰变。这也就是非平衡统计物理所研究的内容。这里面非常重要的一个物理量叫做输运系数。输运系数衡量了一些效果是如何传播的。

　　 AdS/CFT 的应用原因不局限于 QCD。在凝聚态物理学里面，比如说像高-$T_c$ 超导里面就有强耦合现象。