全息对偶性的示意图。引力模型存在于（3 + 1）维度中，而有效的场论/无定形固体模拟则位于（2 + 1）维度中。图片来源：ITP
　　来自中国科学院理论物理研究所（ITP）和上海交通大学（SJTU）的研究人员发现，颗粒物质（如沙子）和一些黑洞模型显示出类似的非线性效应。两者之间的桥梁是全息二元性。
　　该研究于6月1日发表在 《科学进展》 上。
　　全息对偶性允许人们将未解决的物理问题映射到可处理的更高维引力对应物，反之亦然。不同尺寸之间的映射类似于光学全息投影技术，因此得名。
　　虽然全息对偶性起源于弦理论，是寻求一致的量子引力理论的一部分，但它也被广泛应用于量子色动力学，凝聚态物理学和量子信息。
　　在这项工作中，全息对偶性的思想扩展到一种混凝土类型的无热，无序固体 - 颗粒状材料。由于颗粒往往具有宏观尺寸，因此可以忽略热涨落和量子效应。
　　此外，由于颗粒材料的无序性质（即晶粒的空间分布没有周期性晶格结构），传统的有序晶体弹性理论不再适用。了解颗粒物质的物理性质，例如复杂的机械响应，仍然是一个理论挑战。
　　颗粒状材料可以在一定程度上抵抗变形并保持其结构完整性。然而，当变形超过一定阈值时，材料会断裂，这种现象称为屈服。在某些情况下，剪切会导致颗粒系统的硬化（即剪切模量的增加），这表现为对外部变形的非线性响应。
　　本研究基于全息对偶性原理和有效的场论技术，预测了颗粒物质的非线性弹性、屈服和熵之间的内在关系。粒度模型的计算机模拟验证了理论预测。
　　这项研究不仅拓展了全息二元性的应用范围，也揭示了黑洞物理与非晶材料的潜在关系，为研究和理解复杂系统提供了新的途径。
　　更多信息：  邓潘等，无定形固体中的非线性弹性，屈服和熵，  科学进展  （2022）。  DOI： 10.1126/sciadv.abm8028

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