Квантовая гравитация напоминает театр, где пространство-время — сцена, а поля — актёры. Когда у сцены есть край, нужно точно знать, что происходит на границе: иначе спектакль рассыплется. В 2018 году Эдвард Виттен предложил изящный рецепт для такого случая. Он сказал: зафиксируем на границе форму — как закрепляют холст, — и среднюю кривизну, то есть насколько сцена в среднем выгнута. Всё остальное пусть откликается свободно, словно живая ткань.
В новой работе этот рецепт испытали на прочность с суперсимметрией — гипотетической симметрией, которая каждую частицу снабжает партнёром. Гравитону, переносчику тяготения, она даёт в пару гравитино. Вопрос стоял остро: можно ли наложить граничное условие так, чтобы половина суперсимметрии выжила? Оказалось, нет. Стоит выбрать естественное условие для гравитино на границе, как оно тут же откликается на ту самую часть кривизны, которую рецепт Виттена оставлял свободной. Возникает конфликт: гравитино требует контроля над тем, что должно дышать.
Препятствие не связано с неудачным выбором формул. Авторы перебрали все мыслимые варианты — локальные, нелокальные, с разными вспомогательными условиями. Блокировка возникает в каждой точке границы и для любого импульса вдоль неё. Сама структура уравнений не даёт компромисса: это похоже на попытку одновременно открыть и запереть дверь. Важно, что запрет линеен и проявляется на высшем уровне производных — он не глобальный и не связан с нелинейными эффектами. Теоретически, в полной нелинейной теории его можно обойти, если связать свободную кривизну с квадратами гравитино. Но в линейном приближении — тупик. Результат очерчивает границы, в которых предстоит работать создателям квантовой гравитации.
Суперсимметрия предсказывает, что у каждой известной частицы есть «суперпартнёр» с отличающимся спином. У фотона — фотино, у гравитона — гравитино. Пока ни одного суперпартнёра не нашли, но они остаются важнейшей частью многих теорий.