本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
帕萨迪纳——这个理论非常晦涩，甚至还没有关于它的维基百科页面。它可能无法用数学形式表达。一位理论物理学家称之为理论中的帕尔帕廷皇帝，比他和其他人一直在深入研究的达斯·维达理论还要强大和神秘。然而，它拥有一种纯粹和优雅的特质，使他们认为它抓住了自然界的深层本质。“它就像一种原始理论，”高级研究所的尼玛·阿卡尼-哈米德说。
昨天，我在参加加州理工学院的一个会议时了解到了这个奇怪的理论性脑力激荡，该会议汇集了有史以来在一个房间里聚集的最令人敬畏的聪明人。当我可以理解他们演示文稿的标题幻灯片时，我感到自己很幸运。他们来庆祝上述达斯·维达理论（正式名称为“N=4 超对称杨-米尔斯（SYM）理论”）诞生 35 周年。黑暗领主的比喻可能会让你认为这个理论是不可救药的邪恶，但事实上，理论家认为它是他们最崇高的创造。
官方名称需要一些解释。超对称性的思想是，时空除了其通常的空间和时间维度外，还具有一种完全不同的维度类型——量子维度，其坐标不是普通的实数，而是一类全新的可以被认为是零的平方根的数。（是的，这是允许的。毕竟这是量子物理学。）你不能可视化它们，更不用说看到它们，但你可以间接地感知它们：当你将一个物体从一个普通维度旋转到量子维度时，该物体会改变其可能看起来是其本质的特征。力的粒子变成了物质粒子，反之亦然。因此，超对称性表明，“力”和“物质”不是本质的类别，而是以不同方式看待的同一件事。
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超对称性有程度之分。在大型强子对撞机中寻找的类型是最小版本，用 N=1 表示，它将一类力粒子与一类物质粒子联系起来。N=4 SYM 全面展开：它使所有力粒子和物质粒子相互关联——所有粒子，除了那些与引力相关的粒子。“杨-米尔斯”这个词暗示该理论是弱核力和强核力的增强版。对于引力，您可以使用N=8。
高度的对称性极大地简化了 N=4 SYM 的工作原理。该理论确实存在一个缺点，即它没有也不能描述真实的世界，但它是理论物理学家版本的秀丽隐杆线虫，它具有纯粹性，使其成为概念实验的便捷试验台。在过去的几年里，阿卡尼-哈米德和他的同事们一直在试图以一种不引用空间和时间的方式重新制定 N=4 SYM，希望它能帮助他们理解空间和时间如何从一些更深层次的成分中产生。
但现在看来，有一个更伟大的理论：皇帝理论，基于其拥有的超对称性的数量和类型，称为 (2,0) 理论。在演讲结束后，阿卡尼-哈米德坐下来告诉我更多关于它的信息。它实际上可以追溯到 20 世纪 90 年代和当时弦理论内部的动荡，尽管它直到最近才开始流行。关于该理论令人不安的事情是，物理学家认为它存在，即使他们从未将其写下来，甚至不确定他们是否可以这样做。在这方面，皇帝类似于 20 世纪 90 年代中期的另一个创造：M 理论，一种其存在似乎隐含在弦理论中的理论，即使当你问它到底是什么时，物理学家也会犹豫不决。M 理论和皇帝理论都是你难以用语言表达的模糊感觉的物理版本。
对于像死去的绝地大师那样无形的东西，理论家声称对皇帝理论了解很多。它存在于五个空间维度而不是三个空间维度中。它可以被认为是 M 理论的构建块的集合。它不是弦的理论，而是量子场的理论，在精神上类似于电场和磁场。事实上，它提供了电力和磁力的真正统一，甚至超越了经典物理学中的设想：这两种现象只是从五维到三维空间投影的 (2,0) 理论的不同阴影。
也许最有趣的是，(2,0) 理论是不可还原的量子。“它是已知的纯粹量子力学理论的第一个实例，”阿卡尼-哈米德说。事实上，该理论揭示了物质的量子性质和时空结构之间迄今为止未被怀疑的联系。一个可能需要另一个，这与它们之间相互矛盾的传统观点相悖，因为幽灵般的超距作用。
从那些聪明的人仍然无法用言语表达，更不用说方程式来判断，我怀疑要过几年，(2,0) 理论才会成为《大众科学》文章的主题，更不用说《纽约客》漫画了。与此同时，愿自然界的所有力量与他们同在。