Στοίχημα στο μέλλον της κβαντικής βαρύτητας

Ο Zvi Bern οδηγεί ένα νικηφόρο σερί που ταιριάζει περισσότερο σε έναν καρχαρία πόκερ στο Βέγκας παρά σε έναν θεωρητικό φυσικό σωματιδίων στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Λος Άντζελες. Είναι διάσημος στον τομέα του για το στοίχημα των συναδέλφων του ότι μπορεί να υπολογίσει με αυξανόμενη ακρίβεια τη συμπεριφορά των γκραβιτονίων, υποθετικών σωματιδίων που πιστεύεται ότι προσδίδουν τη δύναμη της βαρύτητας. Σε κάθε στοίχημα διακυβεύεται ένα καλό μπουκάλι κρασί. Κόντρα σε όλες τις πιθανότητες, η συλλογή κρασιών της Βέρνης αυξάνεται.

«Δυστυχώς, ήμουν στην πλευρά των χαμένων αυτών των στοιχημάτων», είπε η Kelly Stelle, καθηγήτρια σωματιδιακής φυσικής στο Imperial College του Λονδίνου και συχνός αντίπαλος της Βέρνης. Ωστόσο, κάθε απώλεια έχει το έπαθλο της παρηγοριάς. Καθώς ο Bern και η ομάδα του κάνουν ολοένα και πιο εξελιγμένους υπολογισμούς, οι πιθανότητες βελτιώνονται ότι διαθέτουν το πλαίσιο μιας θεωρίας εργασίας της κβαντικής βαρύτητας, η οποία θα περιέγραφε την πηγή της δύναμης σε κβαντική κλίμακα που προσδένει τους πλανήτες στα αστέρια και κρατά τα πόδια στο έδαφος.

«Συνεχίζω να του λέω ότι δεν μπορεί να χάσει», είπε ο Μπερν.

Οι φυσικοί έψαχναν για μια θεωρία της κβαντικής βαρύτητας για 80 χρόνια. Αν και τα γκραβιτόνια είναι μεμονωμένα πολύ αδύναμα για να ανιχνευθούν, οι περισσότεροι φυσικοί πιστεύουν ότι τα σωματίδια περιφέρονται στο κβαντικό βασίλειο ομαδικά και ότι η συμπεριφορά τους με κάποιο τρόπο προκαλεί τη μακροσκοπική δύναμη της βαρύτητας, όπως το φως είναι ένα μακροσκοπικό αποτέλεσμα σωματιδίων που ονομάζονται φωτόνια. Αλλά κάθε προτεινόμενη θεωρία για το πώς μπορεί να συμπεριφέρονται τα σωματίδια της βαρύτητας αντιμετωπίζει το ίδιο πρόβλημα:μετά από προσεκτική επιθεώρηση, δεν έχει μαθηματική λογική. Οι υπολογισμοί των αλληλεπιδράσεων βαρυτονίου μπορεί να φαίνονται ότι λειτουργούν στην αρχή, αλλά όταν οι φυσικοί προσπαθούν να τους κάνουν πιο ακριβείς, παράγουν ασυναρτησίες - μια απάντηση του «άπειρου». "Αυτή είναι η ασθένεια της κβαντισμένης βαρύτητας", είπε ο Stelle.

Αλλά τώρα, η Βέρνη ποντάρει πολλά σε μια κάποτε παραγκωνισμένη θεωρία που ονομάζεται υπερβαρύτητα, η οποία θέτει την ύπαρξη νέων σωματιδίων που σχετίζονται με τη βαρύτητα που αντικατοπτρίζουν τα αποτελέσματα των βαρυτονίων. Η υπερβαρύτητα, που αναπτύχθηκε στη δεκαετία του 1970, θεωρείται εδώ και καιρό ότι πάσχει από το πρόβλημα του απείρου, κάτι που θα έδειχνε ότι η θεωρία είναι μαθηματικά λανθασμένη. Αλλά οι υπολογισμοί ήταν τόσο δύσκολοι που κανείς δεν μπορούσε να μάθει με σιγουριά - «μέχρι να έρθουν ο Μπερν και οι φίλοι του», είπε η Στέλ. Χρησιμοποιώντας νέα εργαλεία και συντομεύσεις, ο Bern και η ομάδα του υπολογίζουν τώρα αυτές τις βαρυτικές αλληλεπιδράσεις με ολοένα αυξανόμενη ακρίβεια. Αντί να ανατινάσσεται, η θεωρία εξακολουθεί να έχει νόημα.

Η ίδια η υπερβαρύτητα δεν μπορεί να περιγράψει ακριβώς τη φύση, γιατί σχεδιάστηκε για έναν πιο συμμετρικό θεωρητικό κόσμο. Αλλά αν η θεωρία ισχύει στο τρέχον στοίχημα της Βέρνης με τη Stelle, τότε θα μπορούσε να προσφέρει στους φυσικούς το ικρίωμα που χρειάζονται για να οικοδομήσουν μια πιο ρεαλιστική θεωρία. «Σημαίνει ότι η υπερβαρύτητα έχει μια πολύ ειδική δομή», είπε ο Μπερν. "Πιστεύω ότι θα ήταν το κλειδί για το ξεκλείδωμα μιας θεωρίας της βαρύτητας."

Οι υπολογισμοί της Βέρνης αποτελούν μέρος μιας ευρύτερης προσπάθειας κατανόησης της πλήρους φύσης της βαρύτητας. Έχει να κάνει με χούφτες συγκρουόμενων βαρβιτονίων, αλλά η τελική θεωρία της κβαντικής βαρύτητας πρέπει επίσης να έχει νόημα για τα πανίσχυρα σμήνη που αποτελούν τις μαύρες τρύπες. Βαθιά εννοιολογικά παζλ που τίθενται από τις μαύρες τρύπες υποδηλώνουν ότι η αληθινή θεωρία θα απαιτήσει μια ριζοσπαστική νέα προοπτική για το σύμπαν - μια στην οποία ο χώρος και ο χρόνος είναι απλές ψευδαισθήσεις. Μια εναλλακτική προσέγγιση χρησιμοποιεί το αμπλιτούεδρο, ένα αντικείμενο που απλοποιεί τους υπολογισμούς ορισμένων αλληλεπιδράσεων σωματιδίων και θα μπορούσε να βοηθήσει τους φυσικούς να επιλύσουν ορισμένα από τα παζλ.

«Είμαστε στο σωστό δρόμο», είπε ο Steve Giddings, καθηγητής θεωρητικής φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στη Σάντα Μπάρμπαρα, ο οποίος είναι κορυφαίος ειδικός στα παράδοξα των μαύρων τρυπών. "Μπορούμε να δούμε τα περιγράμματα μιας μαύρης τρύπας στους υπολογισμούς."

Going Quantum

Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν θεώρησε ότι η βαρύτητα είναι συνέπεια των καμπυλών στο χώρο και στο χρόνο. Καθώς το χωροχρονικό ύφασμα τεντώνεται κάτω από το βάρος βαρέων αντικειμένων, μικρότερα αντικείμενα πέφτουν προς το μέρος τους. Η θεωρία του Αϊνστάιν λειτουργεί τέλεια για την περιγραφή της βαρύτητας στη μακροσκοπική κλίμακα, όπου τα μήλα πέφτουν στο έδαφος και η Γη περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο. Αλλά όταν οι εξισώσεις του για τον υπολογισμό των αποτελεσμάτων των βαρυτικών αλληλεπιδράσεων εφαρμόζονται στους μικρότερους δυνατούς κυματισμούς στο χωροχρονικό ύφασμα - τις δέσμες ενέργειας που είναι γνωστές ως γκραβιτόνια - οι υπολογισμοί πάνε στο χαμό. "Η βαρύτητα του Αϊνστάιν είναι μολυσμένη με άπειρα", είπε η Stelle.

Το πρόβλημα είναι ότι τα γκραβιτόνια μπορούν θεωρητικά να αλληλεπιδράσουν με άπειρους τρόπους. Οι φυσικοί υπολογίζουν «πλάτη σκέδασης», αριθμούς που αντιπροσωπεύουν τις πιθανότητες διαφορετικών αποτελεσμάτων αλληλεπιδράσεων σωματιδίων, σχεδιάζοντας εικόνες από τους διάφορους τρόπους με τους οποίους τα σωματίδια μπορούν να μορφοποιηθούν ή να ανακατευτούν κατά τη διάρκεια μιας αλληλεπίδρασης και στη συνέχεια αθροίζοντας τις πιθανότητες των διαφορετικών σχεδίων. (Οι εικόνες ονομάζονται «διαγράμματα Feynman» από τον εφευρέτη τους, Richard Feynman.) Απίθανο, τα περίπλοκα διαγράμματα είναι πολύ περισσότερα από τα πιθανά, απλά. Αυτό σημαίνει ότι ο υπολογισμός ενός πλάτους σκέδασης για κάθε νέο επίπεδο ακρίβειας απαιτεί τη σχεδίαση εκθετικά περισσότερων διαγραμμάτων Feynman και την επίλυση ενός πολύ πιο περίπλοκου μαθηματικού τύπου. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτοί οι τύποι απλοποιούνται προσεκτικά. Για αλληλεπιδράσεις βαρυτονίου όπως ορίζονται από τις εξισώσεις του Αϊνστάιν, δεν το κάνουν.

Η υπερβαρύτητα προσπαθεί να βοηθήσει προσθέτοντας νέες «υπερσυμμετρίες» στη θεωρία του Αϊνστάιν. Όπως οι καθρέφτες, αυτοί υπαγορεύουν ότι εάν υπάρχει ένας τύπος σωματιδίου, τότε πρέπει να υπάρχει και το αντίθετό του. Σε μια παραλλαγή της θεωρίας που ονομάζεται N =8 υπερβαρύτητα, που έχει οκτώ τέτοιους διπλασιασμούς, τα νέα σωματίδια κατοπτρικής εικόνας επιτρέπουν στους φυσικούς να ακυρώσουν μερικά από τα πιο ενοχλητικά μέρη των τύπων. Αυτή η προσέγγιση λειτουργεί για τα πρώτα τέσσερα επίπεδα ακρίβειας. Αλλά οι ειδικοί υποπτεύονται εδώ και καιρό ότι το άπειρο θα σήκωνε ξανά το κεφάλι του αν προσπαθούσαν να κάνουν τους υπολογισμούς πιο ακριβείς. «Φτάνεις σε ένα σημείο όπου τα διαγράμματα είναι τόσο περίπλοκα που η υπερσυμμετρία δεν μπορεί να το ακυρώσει πια», εξήγησε ο Kristan Jensen, φυσικός στο Πανεπιστήμιο Stony Brook.

Σύμφωνα με τον Bern, αυτή η μακροχρόνια υπόθεση «μπορεί να μην είναι αληθινή».

Στη δεκαετία του 1990, η Bern, ο Lance Dixon του SLAC National Accelerator Laboratory στο Menlo Park της Καλιφόρνια και ο David Kosower του CEA Saclay στη Γαλλία ανέπτυξαν ισχυρές νέες τεχνικές για τον υπολογισμό των πλατών σκέδασης, για τις οποίες θα λάβουν το βραβείο J. J. Sakurai 2014 για Θεωρητικά Σωματίδια Φυσική τον Απρίλιο. Οι συντομεύσεις τους έχουν απλοποιήσει τους υπολογισμούς για τα γνωστά σωματίδια της φύσης, επιτρέποντας στους θεωρητικούς να προβλέψουν με εκπληκτική ακρίβεια τα αποτελέσματα των συγκρούσεων στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων στην Ελβετία και στη συνέχεια να αναζητήσουν «νέα φυσική» με τη μορφή αποκλίσεων από αυτές τις προβλέψεις. Στα μέσα της δεκαετίας του 2000, η ​​Bern, ο Dixon, ο Kosower και άλλοι συνεργάτες άρχισαν επίσης να εφαρμόζουν τις τεχνικές στους πολύ πιο θεωρητικούς - και τρομερούς - υπολογισμούς υπερβαρύτητας που είχαν εγκαταλειφθεί πριν από δεκαετίες. Όταν οι υπολογισμοί άρχισαν να δίνουν πεπερασμένα αποτελέσματα, «ήταν απλώς ένα απίστευτο σοκ», είπε ο John Joseph Carrasco, φυσικός στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ που συνεργάζεται με τη Βέρνη.

Η πιο ισχυρή συντόμευση για την ολοκλήρωση των υπολογισμών της υπερβαρύτητας προέκυψε από την ανακάλυψη των Bern, Carrasco και Henrik Johansson του εργαστηρίου CERN ότι τα γκραβιτόνια συμπεριφέρονται σαν δύο αντίγραφα γκλουονίων, των φορέων της ισχυρής πυρηνικής δύναμης, η οποία «κολλάει» τα κουάρκ μεταξύ τους μέσα στους ατομικούς πυρήνες. . Αυτή η σχέση «διπλού αντιγράφου» μεταξύ γραβιτονίων και γκλουονίων έχει εμφανιστεί σε κάθε παραλλαγή της υπερβαρύτητας που έχουν μελετήσει οι ερευνητές, και αναμένουν ότι θα ισχύει και στη σωστή θεωρία της κβαντικής βαρύτητας, ανεξάρτητα από το αν υπάρχει υπερσυμμετρία στη φύση. Στην πράξη, η ανακάλυψη σημαίνει ότι από τη στιγμή που το πλάτος σκέδασης ενός γκλουονίου έχει υπολογιστεί σε μια συγκεκριμένη μορφή σε ένα δεδομένο επίπεδο ακρίβειας, "η εξαγωγή του πλάτους της βαρύτητας είναι παιδικό παιχνίδι", είπε ο Dixon.

Η ιδιότητα διπλής αντιγραφής είναι κάτι περισσότερο από ένα εργαλείο υπολογισμού. «Είναι επίσης μια φιλοσοφική αλλαγή στον τρόπο με τον οποίο πρέπει να βλέπουμε τις θεωρίες της βαρύτητας», είπε ο Μπερν. «Αυτό είναι πολύ συγκεκριμένο και καθιστά απολύτως σαφές ότι [τα γκραβιτόνια και τα γκλουόνια] ανήκουν πραγματικά μαζί. Θα έπρεπε πραγματικά να αποτελούν μέρος μιας ενοποιημένης θεωρίας."

Με τα λόγια του Giddings, «είναι εξαιρετικά υποδηλωτικό». Επειδή οι φυσικοί έχουν μια λειτουργική κβαντική θεωρία που περιγράφει τα γκλουόνια, που ονομάζεται κβαντική χρωμοδυναμική, η ιδιότητα του διπλού αντιγράφου υποδηλώνει ότι η υπερβαρύτητα (ή μια σχετική θεωρία) μπορεί επίσης να λειτουργήσει.

Για το τελευταίο στοίχημα με τη Stelle, ο Bern και οι συνεργάτες του θα υποβάλουν N =8 υπερβαρύτητα σε μια πρωτόγνωρη δοκιμή. Αν μπορούν να υπολογίσουν τι συμβαίνει όταν τα γκραβιτόνια συγκρούονται σε ένα επίπεδο ακρίβειας γνωστό ως «πέντε βρόχοι» σε έναν φανταστικό κόσμο με 4,8 χωροχρονικές διαστάσεις, τότε η Βέρνη κερδίζει. Σε αυτή την περίπτωση, η Stelle πρέπει να του δώσει ένα μπουκάλι Flint Dry από το οινοποιείο Chapel Down στην Αγγλία. «Είναι το κρασί που σερβιρίστηκε στον γάμο του William και της Kate», εξήγησε η Stelle.

Αν, από την άλλη πλευρά, ο υπολογισμός αποφέρει άπειρο σε διαστάσεις 4,8, τότε η Stelle κερδίζει. Σε αυτήν την περίπτωση, η Βέρνη πρέπει να εγκατασταθεί με ένα μπουκάλι από το Stags’ Leap στην κοιλάδα της Νάπα.

Φυσικά, οι κλασματικές διαστάσεις δεν υπάρχουν πραγματικά. Όμως ο Stelle και οι συνεργάτες του έχουν δείξει ότι ο υπολογισμός των πέντε βρόχων για 4,8 διαστάσεις αντιστοιχεί περίπου σε έναν πολύ πιο δύσκολο υπολογισμό επτά βρόχων στις διαστάσεις του πραγματικού κόσμου. (Ο πλήρης υπολογισμός των επτά βρόχων είναι το θέμα ενός άλλου στοιχήματος μεταξύ της Βέρνης και του νομπελίστα Ντέιβιντ Γκρος από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στη Σάντα Μπάρμπαρα.) Εάν η θεωρία παραμένει πεπερασμένη σε τέτοιο βαθμό, «αυτό θα ήταν πραγματικό θαύμα», είπε η Στέλλα. Η αρμονική αλληλεπίδραση μεταξύ των σωματιδίων στο N =8 η υπερβαρύτητα θα υπερέβαινε αυτό που καταλαβαίνουν οι φυσικοί.

Είναι πολύ νωρίς για να πούμε πώς θα εξελιχθεί το στοίχημα μεταξύ Βέρνης και Stelle. Ωστόσο, σε εργασία που εμφανίστηκε στο Physical Review Letters τον Δεκέμβριο, η ομάδα του Bern βρήκε «πολύ καλύτερη από την αναμενόμενη συμπεριφορά» μιας άλλης παραλλαγής της θεωρίας που ονομάζεται N =4 υπερβαρύτητα, και αυτό το αποτέλεσμα άλλαξε τις πιθανότητες. «Είναι δίκαιο να πούμε ότι τα πράγματα είναι υπέρ μου τώρα», είπε ο Μπερν.

Δυστυχήματα της Μαύρης Τρύπας

Οποιαδήποτε θεωρία της κβαντικής βαρύτητας πρέπει να αντιμετωπίσει τις μαύρες τρύπες, οι οποίες περιγράφονται από τη θεωρία του Αϊνστάιν ως αναπόφευκτα απότομες καμπύλες στο χωροχρόνο, αλλά οι οποίες, σε ένα πιο θεμελιώδες επίπεδο, είναι περίπλοκα κβαντικά συστήματα που ξεπερνούν την περιγραφή ακόμη και ως προς τα γκραβιτόνια. Η εξήγηση αυτών των συστημάτων μπορεί να απαιτεί μια ριζική νέα προοπτική για το πώς λειτουργεί η φύση.

Οι μαύρες τρύπες σχηματίζονται όταν τα σωματίδια συγκρούονται με συνολική ενέργεια άνω των 10 δισεκατομμυρίων πρωτονίων (που ονομάζεται «ενέργεια Planck»). Σε τέτοιες υψηλές ενέργειες, απαιτείται ένας άπειρος αριθμός διαγραμμάτων Feynman για να γίνει έστω και μια κατά προσέγγιση προσέγγιση του πλάτους σκέδασης. Αυτό ακρωτηριάζει τις προσπάθειες των φυσικών να υπολογίσουν απευθείας τις λεπτομερείς κβαντικές ιδιότητες των μαύρων οπών, ακόμη και εκείνων στον εξαιρετικά συμμετρικό κόσμο που διέπεται από το N =8 υπερβαρύτητα. Η παρέκταση των υπολογισμών του Bern και των συναδέλφων του για βαριτόνια χαμηλής ενέργειας σε υψηλές ενέργειες αναπαράγει χονδροειδώς τη γνωστή εικόνα μιας μαύρης τρύπας - αυτή μιας απότομης καμπύλης στο χωροχρόνο. Αλλά αυτή η παρέκταση δεν είναι αρκετά λεπτομερής για να απαντήσει το βαθύτερο ερώτημα των φυσικών σχετικά με τις μαύρες τρύπες:τι συμβαίνει με τις πληροφορίες σχετικά με τα σωματίδια που πέφτουν μέσα (το λεγόμενο παράδοξο πληροφοριών).

Σύμφωνα με τις αρχές της κβαντικής μηχανικής, οι πληροφορίες για τις καταστάσεις των σωματιδίων δεν μπορούν ποτέ να καταστραφούν. Έτσι, όταν τα σωματίδια βυθίζονται σε μαύρες τρύπες, οι πληροφορίες πρέπει να μπαίνουν μαζί τους. Αλλά η κβαντομηχανική λέει επίσης ότι οι μαύρες τρύπες εξατμίζονται και τελικά εξαφανίζονται εντελώς. Πού πηγαίνουν οι πληροφορίες;

Οι φυσικοί εξακολουθούν να συζητούν ενεργά το παράδοξο της πληροφορίας, αλλά υπάρχει μια αυξανόμενη συναίνεση ότι η επίλυσή του θα τους αναγκάσει τελικά να εγκαταλείψουν μια μακροχρόνια υπόθεση που ονομάζεται εντοπιότητα, την ιδέα ότι τα σωματίδια αλληλεπιδρούν μόνο από γειτονικές θέσεις στο χώρο και τον χρόνο. Εάν τα σωματίδια μέσα και έξω από τις μαύρες τρύπες μπορούν με κάποιο τρόπο να ανταλλάξουν πληροφορίες, τότε οι πληροφορίες από τις μαύρες τρύπες που εξατμίζονται μπορούν να διασωθούν. "Η τοποθεσία είναι ο ακρογωνιαίος λίθος της θεμελιώδους περιγραφής μας για τη φυσική σήμερα", είπε ο Giddings, "αλλά στο μυαλό μου, το λιγότερο τρελό πράγμα που πρέπει να κάνω είναι να την τροποποιήσω με κάποιο τρόπο."

Η αφαίρεση της εντοπιότητας από τη σωματιδιακή φυσική θα μπορούσε να απαιτήσει μια πλήρη αναδιατύπωση του τρόπου με τον οποίο ο Bern και άλλοι φυσικοί υπολογίζουν τα πλάτη σκέδασης, επειδή τα διαγράμματα Feynman σχεδιάζονται με την υπόθεση ότι τα σωματίδια αλληλεπιδρούν από γειτονικά σημεία του χωροχρόνου. Με κίνητρο αυτό το πρόβλημα, μια ομάδα με επικεφαλής τον Nima Arkani-Hamed, καθηγητή φυσικής στο Ινστιτούτο Προηγμένων Μελετών στο Πρίνστον της Νέας Υόρκης, ανακάλυψε πρόσφατα μια πολύ απλούστερη προσέγγιση για τον υπολογισμό των πλατών σκέδασης — τουλάχιστον για μια εξαιρετικά υπερσυμμετρική εκδοχή της κβαντικής φυσικής . Στη νέα προσέγγιση, τα πλάτη σκέδασης γκλουονίων μπορούν να υπολογιστούν μετρώντας τον όγκο ενός πλάτους, ενός γεωμετρικού αντικειμένου του οποίου το σχήμα καθορίζεται από τον αριθμό και τις ιδιότητες των γλουονίων που εμπλέκονται σε μια αλληλεπίδραση. Η τοπικότητα δεν μπαίνει καθόλου στον υπολογισμό. Η εντύπωση ότι οι συγκρούσεις συμβαίνουν στο χώρο και στο χρόνο είναι απλώς ένα χαρακτηριστικό των αποτελεσμάτων των υπολογισμών.

«Το πλάτος έχει τη σωστή αίσθηση», είπε ο Giddings. "Αυτοί οι τύποι που ανακαλύπτουν αυτήν την πολύ όμορφη δομή για την περιγραφή των πλατών μπορεί να ανακαλύπτουν έναν βαθύ νέο τρόπο για να δούμε τη βαρύτητα που θα μεταφερθεί στο καθεστώς της μαύρης τρύπας."

Ο Μπερν και οι συνάδελφοί του δεν χρησιμοποιούν το πλάτος στους υπολογισμούς της υπερβαρύτητας, αλλά «σίγουρα σκεφτόμαστε πώς να εισάγουμε τις ιδέες που έχουν και το αντίστροφο», είπε. Το αμπλιτούεδρο αντιστοιχεί σε αλληλεπιδράσεις μεταξύ γκλουονίων, και έτσι το γεγονός ότι τα γκραβιτόνια συμπεριφέρονται σαν δύο αντίγραφα γκλουονίων θα μπορούσε να δείξει τον δρόμο προς μια γεωμετρία που ενσωματώνει και τα δύο στοιχειώδη σωματίδια.

«Αν υπήρχε ένα αντικείμενο που μοιάζει με πλάτος εδρών για τη βαρύτητα», είπε ο Arkani-Hamed, «η ιδέα θα ήταν, υπάρχει αυτό το αντικείμενο που κάθεται εκεί έξω από το χωροχρόνο και σου δίνει την απάντηση σε οποιοδήποτε γεγονός σκέδασης». Μερικές φορές, η απάντηση θα ήταν τοπική, μεταφέροντας την εντύπωση ότι ο χώρος και ο χρόνος υπάρχουν. Για αλληλεπιδράσεις με το άγνωστο κβαντικό σύστημα που αποτελεί τις μαύρες τρύπες, οι απαντήσεις δεν θα εξαρτώνται από τον χώρο και τον χρόνο.

«Το πραγματικό ζήτημα είναι να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί αυτό», είπε ο Giddings. «Πώς μπορούμε να έχουμε φυσική που συμπεριφέρεται πολύ τοπικά σε πολλές περιπτώσεις, αλλά υπάρχει μια προφανής απόκλιση από την τοποθεσία παρουσία μαύρων τρυπών; Πώς σκεφτόμαστε από πού προέρχεται η τοποθεσία και γιατί δεν είναι ακριβής;»

Οι φυσικοί συζητούν ενεργά πώς θα μπορούσαν να συνδυαστούν τα διαφορετικά νήματα της έρευνας για την κβαντική βαρύτητα. Μπορεί να αναδύεται μια ασαφής εικόνα - μια εικόνα με γκραβιτόνια, γκλουόνια και άλλα σωματίδια που δρουν συντονισμένα, ίσως ως συστατικά μιας μεγάλης, μη τοπικής γεωμετρίας - αλλά προειδοποιούν ότι θα χρειαστεί τεράστια προσπάθεια για να γίνουν οι χαλαρές ιδέες τους μαθηματικά συγκεκριμένες. και να τα προσαρμόσουμε στον πραγματικό κόσμο. Όπως το έθεσε ο Jensen, "Υπάρχουν οι ιστορίες και μετά υπάρχουν οι υπολογισμοί."

Ο Bern αναφέρει ότι αυτός και οι συνεργάτες του «πιέζουν αρκετά» στον τελευταίο τους υπολογισμό υπερβαρύτητας. Εάν, τους επόμενους μήνες, λάβουν μια πεπερασμένη απάντηση για τη σκέδαση βαρυτονίου σε διαστάσεις 4,8, τότε N =8 η υπερβαρύτητα θα μοιάζει με μια βιώσιμη, υπολογίσιμη θεωρία της κβαντικής βαρύτητας περισσότερο από ποτέ, παρακινώντας τους φυσικούς σωματιδίων να προσπαθήσουν να τελειοποιήσουν τη θεωρία για να περιγράψουν τον λιγότερο συμμετρικό κόσμο στον οποίο ζούμε. «Θα έπρεπε να κάνουμε ένα βήμα πίσω και προσπαθήστε να βρείτε τρόπους να ανατρέψετε αυτή τη θεωρία και να διατηρήσετε την ιδιότητα της πεπερατότητάς της», είπε ο Dixon.

Αν, από την άλλη, Ν =8 ρωγμές υπερβαρύτητας υπό πίεση, τότε σημαντικοί παράγοντες πρέπει να λείπουν από τη θεωρία, όπως λείπουν από τη βαρύτητα του Αϊνστάιν. Πολλοί σωματιδιακοί φυσικοί πιστεύουν ότι αυτοί οι παράγοντες που λείπουν θα ήταν μέρος της θεωρίας χορδών, μια ακόμη πιο περίπλοκη θεωρία της φύσης που περιλαμβάνει την υπερβαρύτητα και λέει ότι τα γκραβιτόνια και όλα τα άλλα σωματίδια είναι στην πραγματικότητα μονοδιάστατες γραμμές ή «χορδές». Η ενσωμάτωση των επιπτώσεων των κραδασμών των χορδών επιδιορθώνει τους υπολογισμούς. Ωστόσο, η θεωρία χορδών δεν προβλέπει ένα μοναδικό σύνολο πλατών σκέδασης (αντίθετα με ένα τεράστιο τοπίο πιθανών λύσεων) και έτσι η αναζήτηση μιας υπολογίσιμης και προβλέψιμης θεωρίας της σκέδασης βαρυτονίου θα έπληττε ένα φράγμα.

Δεδομένων των προηγούμενων επιτυχιών του και της αυξανόμενης συλλογής κρασιών, ο Βερν είναι αισιόδοξος ότι η υπερβαρύτητα θα αντέξει. Σε αυτήν την περίπτωση, θα πάρει το κρασί του βασιλικού γάμου, αλλά, είπε, «και η Κέλι και εγώ θα γιορτάσουμε».