V roku 1988 sa John Cardy spýtal, či existuje c-veta v štyroch dimenziách. Teraz - o štvrť storočia neskôr - sa zdá, že mal pravdu.
„Je ukázané, že pre d, dokonca, jednobodová funkcia stopy tenzora napätia na guli, Sd, keď je vhodne regularizovaná, definuje c-funkciu, ktorá sa aspoň v jednom poradí slučiek znižuje spolu RG trajektórie a je nehybný v pevných bodoch RG, kde je úmerný obvyklej konformnej anomálii. “ povedal Cardy. „Ukázalo sa, že existencia takejto funkcie c, ak spĺňa tieto vlastnosti pre všetky objednávky, je v súlade s očakávaným správaním QCD v štyroch dimenziách.“
Jeho špekulácia je a-veta ... množstvo ciest, v ktorých môžu byť kvantové polia energeticky vzrušené (a), je vždy vyššia pri vysokých energiách ako pri nízkych energiách. Ak je táto teória správna, pravdepodobne vysvetlí fyziku za súčasným modelom a vrhne svetlo na akékoľvek možné neznáme častice, ktoré ešte odhalil veľký Hadron Collider (LHC) v CERN, európske laboratórium fyziky častíc neďaleko Ženevy vo Švajčiarsku.
„Teší ma, ak sa ukáže, že dôkaz je správny,“ hovorí Cardy, teoretický fyzik na Oxfordskej univerzite vo Veľkej Británii. "Som docela prekvapený, že dohady, ktoré som urobil v roku 1988, vstali."
Podľa teoretikov Zohara Komargodského a Adama Schwimmera z Weizmann Institute of Science v Rehovote v Izraeli bol dôkaz Cardyho teórií predstavený v júli 2011 a pomaly sa dostáva do povedomia medzi vedeckou komunitou, keďže ostatní teoretickí fyzici túto prácu berú na vedomie.
„Myslím, že je celkom pravdepodobné, že bude mať pravdu,“ hovorí Nathan Seiberg, teoretický fyzik z Institute of Advanced Study v Princetone v New Jersey.
Pole kvantovej teórie vždy stojí na neistej pôde ... zdá sa, že nikto nemôže byť stopercentne presný, pokiaľ ide o odhady, ako by sa častice mali správať. Podľa príroda tlačová správa, jeden príklad je kvantová chromodynamika - teória silnej jadrovej sily, ktorá popisuje vzájomné pôsobenie kvarkov a gluónov. Tento nedostatok necháva fyzikov, ktorí sa snažia spojiť fyziku vo vysokoenergetickej mierke kvarkov na krátku vzdialenosť s fyzikou na mierkach na nižšej vzdialenosti, ako sú protóny a neutróny.
„Aj keď sa veľa práce venovalo spojovaniu mierok na veľké a veľké vzdialenosti pre konkrétne kvantové teórie poľa, existuje relatívne málo všeobecných princípov, ktoré to robia pre všetky teórie, ktoré môžu existovať,“ hovorí Robert Myers, teoretický fyzik v Perimeter Institute vo Waterloo, Kanada.
Cardyho veta však môže byť odpoveďou - v štyroch dimenziách - na tri dimenzie priestoru a dimenziu času. V roku 2008 však dvaja fyzici našli protiklad príkladu teórie kvantového poľa, ktorá sa nedržala pravidla. Ale nezastavujte sa tam. O dva roky neskôr Seiberg a jeho kolegovia prehodnotili opačný príklad a zistili chyby. Tieto zistenia viedli k ďalším štúdiám o Cardyho práci a umožnili Schwimmerovi a Komargodskému vyjadriť svoje dohady. Opäť to nie je dokonalé a niektoré oblasti si vyžadujú ďalšie objasnenie. Myers si však myslí, že dôkaz je správny. „Ak je to úplný dôkaz, stáva sa to veľmi mocným princípom,“ hovorí. "Ak to tak nie je, stále je to všeobecná myšlienka, ktorá drží väčšinu času."
Podľa príroda, Ken Intriligator, teoretický fyzik na Kalifornskej univerzite v San Diegu, súhlasí s tým, že matematici síce požadujú, aby boli dôkazy vodotesné, ale fyzici majú tendenciu byť spokojní s dôkazmi, ktoré sa zdajú byť väčšinou správne, a sú fascinované akýmikoľvek spôsobmi, aby sa dali ďalej sledovať. hĺbka. Matt Strassler, teoretik fyziky na Rutgers University v New Brunswicku v New Jersey, na svojom blogu 9. novembra opísal dôkaz ako „zarážajúci“, pretože celý argument nasleduje po zavedení jedného elegantného technického nápadu.
S Cardyho teóriou, ktorá je dôkladnejšie testovaná, je pravdepodobné, že bude aplikovaná všeobecnejšie v oblasti kvantových teórií poľa. To môže zjednotiť fyziku vrátane oblasti supersymetrie a pomôcť zisteniam s LHC. A-veta „bude vodiacim nástrojom pre teoretikov, ktorí sa snažia porozumieť fyzike“, predpovedá Myers.
Práca Pehaps Cardy sa rozšíri aj na fyziku kondenzovaných látok, oblasť, v ktorej sa kvantové teórie poľa používajú na objasnenie nových stavov materiálov. Jediným problémom je, že a-veta má dôkaz iba v dvoch a štyroch dimenziách - kde niekoľko oblastí fyziky kondenzovaných látok zahŕňa vrstvy obsahujúce iba tri rozmery - dva v priestore a jeden v čase. Myers však uvádza, že budú naďalej pracovať na verzii vety v nepárnych číslach. „Len dúfam, že to nebude trvať ďalších 20 rokov,“ hovorí.
Pôvodný zdroj článku: Nature News Release. Ďalšie čítanie: O renormalizácii tokov skupiny v štyroch dimenziách.
