John Cardy 1988-ban megkérdezte, létezik-e négy dimenzióban c-tétel. Most - negyed évszázaddal később - úgy tűnik, hogy igaza volt.
„Megmutatjuk, hogy d egyenletesen is, a gömbön lévő feszültség-tenzor nyomainak egypontos függvénye, az Sd, amikor megfelelő módon van beállítva, meghatározza egy c-függvényt, amely legalább egy hurokrendre csökken, mentén RG pályák és helyhez kötött az RG rögzített pontjain, ahol arányos a szokásos konformalis rendellenességgel. ” - mondta Cardy. "Megmutatjuk, hogy egy ilyen c-függvény megléte, ha minden tulajdonságot kielégít ezeknek a tulajdonságoknak, összhangban áll a QCD várt viselkedésével négy dimenzióban."
Spekulációja az a-tétel ... sokféle út, amelyben a kvantummezők energiával gerjeszthetők (a) mindig magasabb energiáknál nagyobb, mint alacsony energiáknál. Ha ez az elmélet helytálló, akkor valószínűleg megmagyarázza a fizikát a jelenlegi modelln túl, és rávilágít minden lehetséges ismeretlen részecskére, amelyeket még meg kell fednie a CERN-ben, az európai részecskefizikai laboratóriumban, a CERN-ben (LHC), a svájci Genf közelében található európai részecskefizikai laboratóriumban.
„Örülök, ha a bizonyíték helyesnek bizonyul” - mondja Cardy, az Egyesült Királyság Oxfordi Egyetem elméleti fizikusa. "Nagyon meghökkent vagyok az a feltételezés, amelyet 1988-ban feltettem."
Zohar Komargodski és Adam Schwimmer, az izraeli Rehovotban található Weizmann Tudományos Intézet teoretikusai szerint a Cardy-elméletek bizonyítékát 2011. júliusban mutatták be, és a tudományos közösség körében lassan híressé válik, amikor más elméleti fizikusok tudomásul veszik munkáját.
"Úgy gondolom, hogy ez valószínűleg igaz." - mondja Nathan Seiberg, az elméleti fizikus a New Jersey-i Princetonban, az Advanced Study Institute-ban.
A kvantumelmélet területe mindig remegő talajon áll. Úgy tűnik, hogy senki sem lehet 100% -osan pontos arra, hogy kitalálja-e a részecskék viselkedését. Szerint a Természet sajtóközlemény, egy példa a kvantum-kromodinamika - az erőteljes nukleáris erő elmélete, amely leírja a kvarkok és a gluonok kölcsönhatásait. Ennek hiánya miatt a fizikusok arra törekszenek, hogy fizikákat a nagy energiájú, rövid távolságú kvarkok skáláján a nagyobb távolságú, alacsonyabb energiájú skálák, például a protonok és a neutronok fizikájához kapcsolják.
"Noha sok munka ment a bizonyos kvantummező-elméletek rövid és hosszú távú skáláinak összekapcsolására, viszonylag kevés általános elv érvényesíti ezt az összes létező elméletre" - mondja Robert Myers, a Periméter Intézet elméleti fizikusa. itt: Waterloo, Kanada.
Cardy a-tétele azonban csak négy dimenzióban lehet a válasz: a tér három dimenziója és az idő dimenziója. 2008-ban azonban két fizikus talált egy példát egy kvantummező-elméletre, amely nem felel meg a szabálynak. De ne állj meg itt. Két évvel később Seiberg és kollégái újraértékelték az ellenpéldát, és hibákat fedeztek fel. Ezek az eredmények Cardy munkájának további tanulmányait eredményezték, és Schwimmernek és Komargodskinak megengedték állításuk kifejtését. Ismét nem tökéletes, és egyes területeket további tisztázásra szorul. Myers azonban úgy gondolja, hogy a bizonyíték helyes. "Ha ez teljes bizonyíték, akkor ez egy nagyon erős elv lesz" - mondja. "Ha nem, mégis egy általános ötlet, amely a legtöbb időt birtokolja."
Alapján Természet, Ken Intriligator, a San Diego-i kaliforniai egyetem elméleti fizikusa egyetért azzal, hogy hozzáteszi, hogy míg a matematikusoknak bizonyítékoknak kell vízbiztosnak lenniük, a fizikusokat inkább elégedettek bizonyítékokkal látják el, amelyek többnyire helyesnek tűnnek, és érdekeltek az esetleges további lépések iránt. mélység. A november 9-én írt blogjában Matt Strassler, a New Jersey-i New Brunswicki Rutgers Egyetem elméleti fizikusa a bizonyítékot „feltűnőnek” írta le, mivel az egész érv egy elegáns műszaki ötlet kialakulása után következik.
A Cardy elméletének alaposabb tesztelése esetén van esély arra, hogy egyetemesebben alkalmazzák a kvantummező-elméletek területén. Ez egyesítheti a fizikát, beleértve a szuperszimmetria területét, és segítheti az eredményeket az LHC-vel. Az a-tétel „útmutató eszköz lesz a fizika megértését próbáló teoretikusok számára” - jósolja Myers.
Lehet, hogy Cardy munkája a kondenzált anyagfizikába is kibővül, egy olyan területre, ahol a kvantummező elméleteket használják az anyagok új állapotának megvilágítására. Az egyetlen probléma az, hogy az a-tételnek csak két és négy dimenzióban van bizonyítéka - ahol a kondenzált anyag fizika néhány területe csak három dimenzióból álló rétegeket ölel fel - kettő a térben és egy időben. Myers azonban kijelenti, hogy továbbra is dolgozik a tétel páratlan számú változata mellett. "Csak azt remélem, hogy nem fog újabb 20 év eltelni" - mondja.
Eredeti történet forrása: Nature News Release. További olvasathoz: A renormalizációs csoport négy dimenzióban folyik.
