Vuonna 1988 John Cardy kysyi, onko olemassa neljässä ulottuvuudessa oleva c-lause. Nyt - neljäsosaa myöhemmin - näyttää siltä, että hänellä oli oikeus.
"On osoitettu, että jopa tasaisen d: n kohdalla pallon jännitystensorin jäljen yhden pisteen funktio Sd määrittelee sopivasti normalisoituna c-funktion, joka ainakin yhteen silmukkajärjestykseen laskee pitkin RG-reitit ja on paikallaan kiinteissä RG-pisteissä, missä se on verrannollinen tavanomaiseen konformaaliseen poikkeavuuteen. " sanoi Cardy. "On osoitettu, että tällaisen c-funktion olemassaolo, jos se tyydyttää nämä ominaisuudet kaikkiin järjestyksiin, on yhdenmukainen QCD: n odotetun käyttäytymisen kanssa neljässä ulottuvuudessa."
Hänen spekulointinsa on a-lause ... lukuisat keinot, joilla kvantikentät voivat olla energisesti viritettävissä (a) on aina suurempi korkeilla energioilla kuin matalilla energioilla. Jos tämä teoria on oikea, niin se todennäköisesti selittää fysiikan nykyisen mallin ulkopuolella ja valaisee mahdollisia tuntemattomia hiukkasia, jotka on vielä paljastettava suuren hadronin törmäyksessä (LHC) CERN: ssä, Euroopan hiukkasfysiikan laboratoriossa lähellä Geneveä, Sveitsi.
"Olen iloinen, jos todisteet osoittautuvat oikeiksi", sanoo Cardy, teoreettinen fyysikko Oxfordin yliopistosta, Iso-Britannia. "Olen aivan hämmästynyt vuonna 1988 tekemästä oletuksesta, joka nousi seisomaan."
Israelin Rehovotissa sijaitsevan Weizmannin tiedeinstituutin teoreetikkojen Zohar Komargodskin ja Adam Schwimmerin mukaan Cardyn teorioiden todiste esitettiin heinäkuussa 2011, ja se on saanut hitaasti huomiota tiedeyhteisön keskuudessa, kun muut teoreettiset fyysikot ottavat hänen työnsä huomioon.
"Mielestäni on melko todennäköistä, että se on oikeassa", sanoo Nathan Seiberg, teoreettinen fyysikko Princetonin, New Jerseyssä sijaitsevassa syventävien tutkimusten instituutissa.
Kvanttiteorian kenttä on aina vaikealla kentällä ... näyttää siltä, että kukaan ei voi olla 100-prosenttisesti tarkka arvauksissaan siitä, kuinka hiukkasten tulisi toimia. Mukaan luonto lehdistötiedote, yksi esimerkki on kvantikromodynamiikka - vahvan ydinvoiman teoria, joka kuvaa kvarkkien ja gluonien vuorovaikutusta. Tämä puute jättää fyysikot kamppailemaan yhdistämään fysiikan korkean energian, lyhyen matkan kvarkkien asteikolla fysiikkaan pidemmän matkan, pienemmän energian asteikolla, kuten protonien ja neutronien.
"Vaikka paljon työtä on tehty suhteessa lyhyen ja pitkän matkan asteikkoihin tietyille kvantikenttäteoriaille, on suhteellisen vähän yleisiä periaatteita, jotka tekevät tämän kaikille olemassa oleville teorioille", kertoo kehäinstituutin teoreettinen fyysikko Robert Myers. kaupungissa Waterloo, Kanada.
Cardyn a-lause voi kuitenkin vain olla vastaus - neljässä ulottuvuudessa - tilan kolme ulottuvuutta ja ajan ulottuvuus. Vuonna 2008 kaksi fyysikkoa löysi kuitenkin vastaesimerkin kvanttikenttäteoriasta, joka ei noudattanut sääntöä. Mutta älä lopeta siihen. Kaksi vuotta myöhemmin Seiberg ja hänen kollegansa arvioivat uudelleen vastaesimerkin ja löysivät virheitä. Nämä havainnot johtivat lisätutkimuksiin Cardyn työstä ja antoivat Schwimmerille ja Komargodskelle lausunnon. Jälleen kerran, se ei ole täydellinen, ja jotkut alueet tarvitsevat lisäselvityksiä. Mutta Myersin mielestä todisteet ovat oikeita. "Jos tämä on täydellinen todiste, siitä tulee erittäin voimakas periaate", hän sanoo. "Jos sitä ei ole, se on silti yleinen idea, jolla on suurin osa ajasta."
Mukaan luonto, Ken Intriligator, teoreettinen fysiikka Kalifornian yliopistossa, San Diegossa, on yhtä mieltä ja lisää, että vaikka matemaatikot vaativat todisteiden olevan vesitiiviitä, fyysikot yleensä tyytyväisiä todisteisiin, jotka vaikuttavat useimmiten oikeilta, ja kiinnostuneita kaikista muista pyrkimyksistä. syvyys. Kirjoittaessaan blogiinsa 9. marraskuuta Matt Strassler, teoreettinen fyysikko Rutgersin yliopistossa New Brunswickissa, New Jerseyssä, kuvasi todisteita ”silmiinpistäviksi”, koska koko argumentti seuraa, kun yksi tyylikäs tekninen idea on saatu aikaan.
Kun Cardyn teoria testataan perusteellisemmin, on todennäköistä, että sitä sovelletaan yleisemmin kvanttikenttäteoriaan. Tämä voi yhdistää fysiikan, mukaan lukien supersymmetrian alue, ja auttaa löydöksiä LHC: llä. A-lause ”tulee olemaan opasväline fysiikan ymmärtämiseen pyrkiville teoreetikoille”, Myers ennustaa.
Ehkä Cardyn työ laajenee jopa tiivistyneiden aineiden fysiikkaan, alueeseen, jolla kvanttikenttä-teorioita käytetään selvittämään materiaalien uusia tiloja. Ainoa ongelma on, että a-lauseella on ollut todisteita vain kahdessa ja neljässä ulottuvuudessa - joissa muutama kondensoituneen aineen fysiikka kattaa kerrokset, joissa on vain kolme ulottuvuutta - kaksi avaruudessa ja yksi ajoissa. Myers kuitenkin toteaa, että he jatkavat työskentelyä lauseen version parittomina lukuina. "Toivon vain, ettei se vie enää 20 vuotta", hän sanoo.
Alkuperäinen tarinan lähde: Nature News Release. Lisälukemista: Renormalisaatiosta ryhmä virtaa neljänä ulottuvuutena.
