量子重力的本質基本上得遵守面積律， 也就是應當是全像式的, (holographic)，這就是所謂的全像原理。

全像原理:
場論與重力的世紀婚禮
量子場論與廣義相對論是兩個在本質上非常不同的理論。可是透過黑
洞物理與弦論所啟發的全像原理，卻能使兩者互為一體的兩面，增進了
我們對量子重力的理解。除此，我們也可以利用全像原理來研究強作用
或強關聯系統。本文將綜述全像原理的發展過程與主要概念。

、 媒人：弦論與Ｄ膜
90 年代中弦論進入了翻天覆地的二次革命[2]，其
中最主要的進展就是波爾欽斯基(Polchinski)發現了D
膜(D-brane)。D 膜是Dirichlet-brane 的簡寫，顧名思義
膜是指時空中的超曲面，Dirichlet 則是指開弦(open
string)在垂直於D 膜的方向上遵守Dirichlet 的邊界條
件，也就是開弦只能依附在D 膜上運動，而不能離開
D 膜。重要的是這些D 膜上的開弦在低能量時的有效
理論(effective theory) 是一個量子規範場論(Quantum
Gauge Field Theory)。從另外一個觀點來看，D 膜是弦
激發態所形成的一個巨觀的孤立子(soliton)，也就是它
有質量會產生重力效應，而且質量夠大時會彎曲周圍
的時空。
所以D 膜是個有趣的物件，因為它同時攜帶量子場
論與重力兩種訊息，



量子重力的本質基
本上得遵守面積律， 也就是應當是全像式的
(holographic)，這就是所謂的全像原理。


存在，所以無法提供對構成黑洞熵微觀態的(microstates)
的任何理解。所以如何理解黑洞的微觀態與面積律的
關係便成為一個重要議題。90 年代初，台夫特(‘t
Hooft)與沙世金(Susskind)不約而同提出了一個深具革
命性的觀點，那就是強重力場下的量子重力的本質基
本上得遵守面積律， 也就是應當是全像式的
(holographic)，這就是所謂的全像原理。換句話說，量
子重力的本質基本上是非局域的(non-local)，這似乎很
難理理解，因為愛因斯坦的廣義相對論看起來是一個
局域的理論。不過另一方面，由於等效原理(Equivalence
Principle) 所要求的廣義座標協變性(General
Covariance)，廣義相對論基本上有一個無窮大的規範對
稱(gauge symmetry)，大到使得這個理論中不存在任何
規範不變的局域物理觀測量(gauge-invariant local
physical observables)，所以在這個意義上，量子重力必
須是一個非局域理論。儘管如此，全像原理僅僅提供
了一個理論框架，卻沒有任何的具體內容可供深究。
這樣的局面要一直等到弦論中引進D 膜後才有所突
破。
三、 媒人：弦論與Ｄ膜