在理論物理學家的眼裡，物質世界分為兩部分：萬有引力，以及除了萬有引力的一切。

原則上可以包容所有已知物理現象的標準模型，無法把引力容納其中。

大多數理論物理學家認為，引力實際上是物質或場交換名為引力子的粒子，但用量子來重寫愛因斯坦理論的嘗試，結果全是一泡汙。把引力納入標準模型，實現理論上的和諧完滿，是物理學界最重大的問題，也是最艱鉅的問題。

然而，近年來，一種被稱為 “雙重複製”的、令人困惑的數學工具已被證明，在某些場合可以出奇地把引力的語言翻譯成量子語言，如把引力子和黑洞，轉化為明顯更簡單的量子等價物。

都柏林高階研究學院的物理學家萊隆·博斯滕說：“我們描述世界的兩種語言，存在著一道隔閡，而現在似乎找到了連線兩者的橋樑。”

雖然引力和量子之間這種未經證實的數學關係沒有明確的物理解釋，但它使物理學家能夠完成幾乎不可能完成的計算，並暗示四大基本力（引力、電磁力、強力和弱力）本質上為一體。

西北大學的物理學家約翰·約瑟夫·卡拉斯科說，任何花時間研究 雙重副本理論 的人都會相信 ”它植根於對引力不同的理解方式“。

我們用光子解釋電磁作用，用膠子解釋強相互作用……但引力子不同。當在引力方程里加入理論上的引力子時，秩序就崩潰了，理論體系就像是撞到了冰山的泰坦尼克號，從船體的破漏處湧出無數的無窮大。

但 雙重複製 似乎是上帝為引力留下的暗門。

茲維·伯恩和蘭斯·迪克森，以及後來的卡拉斯科和亨裡克·約翰森，在2000年左右開發了這套工具，用於推進經典弦理論中的工作。在弦理論中，代表引力子的O形環就像對應於其他力的載體的一對S形弦。研究人員發現，這種關係也適用於點粒子，而不僅僅是假想的弦。

在粒子散射事件中可能發生的所有相互作用的總和中，代表每個相互作用的數學結構可分成兩部分，就像數字6=2×3一樣。第一部分有關力的性質；對於強力，這個術語與被稱為“顏色”的屬性有關。第二部分刻畫粒子的運動。

為了完成 雙重複製，首先要扔掉力的“顏色”，用運動學項取代它，把2×3變成3×3。如果6描述了強力事件的結果，那麼雙重複製 告訴我們，9與某些引力子事件相匹配。

雙重複製 有一個致命弱點。在執行運算之前，理論家們必須把運動學項的形式寫成力的屬性項。但這是很困難的，甚至並不總是可能的。但是，如果運動學湊巧可以被改寫，對引力的計算結果就像把2×3改為3×3一樣容易。

目前看，整套數學操作並沒有已知的物理意義，因為引力子並不是字面意義上的膠子對。但這是一條數學捷徑，也是第一個未導致無限大的引力子理論。

如上面所說，雙重複製 在很多場合裡無法使用。伯恩、卡拉斯科和其他人多年來一直用被稱為超引力的異界理論，來檢驗雙重複製的威力。超引力不存在我們的宇宙中。利用 雙重複製，他們已經完成了越來越精確的超引力計算。超引力宇宙的高對稱性，使它成為引力子理論之樹上最低的蘋果——我們唾手可得。伯恩等人希望將計算成功擴充套件到更現實的理論之中。

受他們的鼓舞，愛丁堡大學的多納爾·奧康奈爾和倫敦瑪麗皇后大學的裡卡多·蒙泰羅、克里斯·懷特用雙重複製 來重新刻畫宇宙中最極端的引力劇目。

黑洞。旋轉的黑洞會把扭曲的時空結構拖到它們周圍。這些方程超級複雜。如果你看一下旋轉黑洞的方程式，”你的眼睛可能會流出血淚“，奧康納警告說。

研究人員將黑洞的扭曲時空分成兩部分：平坦的時空和一個代表強烈偏離平坦的項。然後，蒙泰羅解釋說，他們問自己，偏離項是否是某些東西的 雙重複製。

它是。

該小組在2014年報告說，靜止的和旋轉的黑洞都像是帶電粒子的雙重複製。奧康納說：”你把這個複雜的東西簡化為令人難以置信的簡單東西。”

黑洞並不是字面上的雙電子對。但它們在數學上的統一性正在鬆動愛因斯坦的相對論對引力領域的束縛。

最近，雙重複製的從業者已經跳入引力波天文學。這是一門新興學科，透過時空中的引力漣漪來探測遙遠的天體和天文事件。在短短几年內，伯恩和同事已經利用數學捷徑預言了引力波，已經可以和廣義相對論的理論預言能力相媲美。

雙重複製 揭示了引力不為人知的、更簡單的一面，但即使是那些致力於探索這種關係的理論家也想知道這種簡單性從何而來。

通往完整的量子引力理論的道路是漫長而不確定的，雙重複製 可能不會一直通向那裡。但它給理論學家帶來了希望，即現代物理學的兩座根基是可以統一起來的。

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