宇宙是全像投影嗎？薛丁格百年方程式仍握有解謎關鍵

自薛丁格提出劃時代方程式已過百年，物理學家仍在追尋聖杯——能將量子力學的詭譎微觀世界與廣義相對論的浩瀚宇宙相融合的統一理論。猶他州立大學研究團隊正運用「全像原理」這個激進概念來搭建橋樑，透過精確數學模型探索實驗無法觸及的時空邊界與重力本質。

奧地利物理學家埃爾溫·薛丁格（沒錯，就是那位「箱子裡的貓」思想實驗提出者）在百年前提出的方程式，徹底改變科學程序。這個被譽為量子力學基石之一的薛丁格方程式，讓科學家得以計算系統的波函式及其隨時間的動態變化。

「量子力學與愛因斯坦的廣義相對論構成現代物理兩大支柱，」猶他州立大學物理學家阿巴伊·卡提亞指出，「但半世紀以來，科學家始終難以調和這兩大理論。」量子力學主宰原子與次原子粒子的奇異世界，廣義相對論則解釋恆星、行星等巨觀天體的重力作用。兩者在各自領域極其成功，卻在結合應用時產生根本矛盾。

「物理學中許多未解之謎往往只能由其中一方解釋，但這些解釋經常互不相容，」卡提亞的指導教授奧斯卡·瓦雷拉解釋，「量子重力理論試圖統合兩者，但時至今日我們仍不清楚量子重力的真貌。」

為探索量子重力理論，瓦雷拉與卡提亞偕同博士後研究員裡塔巴拉塔·巴塔查亞，近期在《物理評論快報》發表重要成果。他們透過驗證全像原理——被視為任何有效量子重力理論的關鍵特性——取得突破性進展，此研究獲美國國家科學基金會基本粒子物理理論計畫支援。

「量子重力理論難以實驗驗證，因為現有科技無法觀測極高能量或極小尺度的效應，」瓦雷拉強調，「對我們理論物理學家而言，精確數學模型就像實驗室的儀器，能預測物理世界的運作規律。」對猶他州立大學團隊來說，全像原理正是開拓物理學新疆界的利器。「全像原理是我們預測量子重力現象的模型框架。」瓦雷拉如此總結。

（參考文獻：Ritabrata Bhattacharya等人發表於2025年5月6日《物理評論快報》之〈最大超重力理論的類超共形指數〉，DOI: 10.1103/PhysRevLett.134.181601）

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