雷扬 副教授

在四种基本相互作用中，引力是目前还没有纳入统一框架的理论。将量子理论和引力结合起来的理论叫做量子引力，而弦论就是这类理论中的最有竞争力的候选者之一。在目前已知的物理学知识中，黑洞的温度(霍金温度)和熵是依赖于光速c，牛顿引力常数G以及普朗克常数的物理量。从而他们是集合了相对论效应，引力效应和量子效应的物理结果。

在一个宏观的热力学体系中，宏观的熵可以通过玻尔兹曼公式解释为大量的微观状态数。黑洞的熵的对应的微观状态需要通过量子引力理论来解释。因此一个量子引力理论成功与否，首要检验就是是否该理论能解释黑洞的熵。

我的研究项目从两个方面来理解黑洞物理。

1. 为了理解黑洞的熵，我们考虑高维的超对称AdS黑洞，并利用全息原理对偶的超对称共形场论来计算对偶的黑洞熵。这样的计算最早在三维的AdS引力和二维共形场论中完成。然而对高维度的推广远远比低维要难的多。我们目前从五维的AdS引力出发，并研究其对偶的N=4 Super Yang-Mills理论。我们通过研究对偶场论超对称共形指标的模性质来研究黑洞的性质。

2.N=4 Super Yang-Mills理论在非相对论极限下，会约化成自旋矩阵理论。它刻化的是理论的量子一圈修正。在全息对偶的框架下，其对偶的引力是Newton-Cartan引力，以及在该引力中的弦论。有趣的问题是：由于在这个极限下，理论相比相对论的量子引力得到了简化，我们是否能够在该场论的框架下理解黑洞物理。理解这个问题需要我们用更多对称性和新的方法来构造自旋矩阵理论。该项目目前在与丹麦Niels Bohr研究所的Troels Harmark教授等人共同合作。

我有一个黑洞物理学讲义，https://kits2021.github.io/BM.pdf 供大家参考点评

数学物理研究是一项艰难且富有挑战的任务。在求学探索的过程中，可能大多数时间是在漫无目的地研究思考探索中度过。对科学的热爱和兴趣及对自然科学的好奇，是促使研究人员不断探索的内在动力。

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