1988. aastal küsis John Cardy, kas on olemas nelja mõõtme c-teoreem. Nüüd - veerand sajandit hiljem - tundub, et tal oli õigus.
"On näidatud, et isegi d korral on sfääri pinge tensoraja jälje ühepunktiline funktsioon Sd, kui see on sobivalt reguleeritud, c-funktsioon, mis vähemalt ühe silmuse järjekorras väheneb piki RG trajektoorid ja paiknevad RG fikseeritud punktides, kus see on proportsionaalne tavalise konformaalse anomaaliaga. ” ütles Cardy. "On näidatud, et sellise c-funktsiooni olemasolu, kui see vastab neile omadustele kõigile tellimustele, on kooskõlas QCD eeldatava käitumisega neljas mõõtmes."
Tema spekulatsioon on a-teoreem ... arvukalt võimalusi, milles kvantvälju saab energeetiliselt erutada (a) on kõrgete energiate korral alati suurem kui madalate energiate korral. Kui see teooria on õige, selgitab see tõenäoliselt füüsikat praegusest mudelist kaugemal ja heidab valgust võimalikele tundmatutele osakestele, mida veel paljastab Šveitsi Genfi lähedal asuvas Euroopa osakestefüüsika laboris CERN asuv suur hadronite põrutaja (LHC).
"Mul on hea meel, kui tõend osutub õigeks," ütleb Suurbritannia Oxfordi ülikooli teoreetiline füüsik Cardy. "Olen üsna üllatunud, kui arvasin, et 1988. aastal tegin oletuse."
Iisraelis Rehovoti Weizmanni teadusinstituudi teoreetikute Zohar Komargodski ja Adam Schwimmeri sõnul esitati Cardy teooriate tõend 2011. aasta juulis ja see on teadusringkondade seas aeg-ajalt üha enam tuntust kogumas, kuna teised teoreetilised füüsikud võtavad tema töö teadmiseks.
"Ma arvan, et see on tõenäoliselt õige," ütleb Nathan Seiberg, New Jersey osariigis Princetonis asuva kõrgtehnoloogia instituudi teoreetiline füüsik.
Kvantteooria väli seisab alati nõrgal pinnal ... tundub, et keegi ei saa olla 100% täpne nende arvamiste osas, kuidas osakesed peaksid käituma. Vastavalt Loodus pressiteates on üheks näiteks kvantkromodünaamika - tugeva tuumajõu teooria, mis kirjeldab kvarkide ja gluoonide vastasmõjusid. See puudus jätab füüsikud püüdlema selle poole, et seostada kvarkide füüsikat suure energia ja lühikese vahemaa skaalal füüsikaga suurema vahemaa ja madalama energia skaalal, näiteks prootonite ja neutronite skaaladel.
"Ehkki konkreetsete kvantväljavälja teooriate lühi- ja pikamaa skaalade seostamisel on palju tööd tehtud, on suhteliselt vähe üldpõhimõtteid, mis seda kõigi eksisteerivate teooriate jaoks võimaldavad," ütleb Perimeetri instituudi teoreetiline füüsik Robert Myers. Kanadas Waterloos.
Cardy a-teoreem võib lihtsalt olla vastus - neljas mõõtmes - ruumi kolmele mõõtmele ja aja mõõtmele. 2008. aastal leidsid kaks füüsikut aga kvantvälja teooria vastunäite, mis ei järginud reeglit. Kuid ärge lõpetage sellega. Kaks aastat hiljem hindas Seiberg koos kolleegidega vastupidist näidet ja avastas vead. Need leiud viisid Cardy töö põhjalikuma uurimiseni ja võimaldasid Schwimmeril ja Komargodskil oma oletuse avaldada. Jällegi, see pole täiuslik ja mõned valdkonnad vajavad täiendavat selgitamist. Kuid Myers leiab, et tõendusmaterjal on õige. "Kui see on täielik tõend, siis saab see väga võimsaks põhimõtteks," ütleb ta. "Kui seda pole, on see ikkagi üldine idee, mis valdab suurema osa ajast."
Vastavalt Loodus, Nõustub San Diegos asuva California ülikooli teoreetiline füüsik Ken Intriligator, lisades, et kui matemaatikud nõuavad tõendite veekindlust, siis füüsikud kipuvad olema rahul tõenditega, mis tunduvad enamasti õiged, ja on huvitatud võimalustest, mida tuleks rohkem kasutada sügavus. New Jersey osariigis New Brunswicki osariigis asuva Rutgersi ülikooli teoreetiline füüsik Matt Strassler kirjeldas oma blogis 9. novembril tõestust kui "silmatorkavat", kuna kogu argument järgneb ühe elegantse tehnilise idee valmimisele.
Kui Cardy teooriat on põhjalikumalt testitud, on tõenäoline, et seda rakendatakse kvantvälja teooriate valdkonnas universaalsemalt. See võib ühendada füüsikat, sealhulgas supersümmeetria piirkonda, ja hõlbustada leide LHC-ga. A-teoreem on „suunav tööriist teoreetikutele, kes üritavad füüsikat mõista”, ennustab Myers.
Võib-olla laieneb Cardy töö isegi kondenseerunud füüsikaks - alaks, kus kvantvälja teooriaid kasutatakse materjalide uute olekute selgitamiseks. Ainus probleem on see, et a-teoreemil on olnud tõestus ainult kahes ja neljas mõõtmes - kus mõned kondenseerunud mateeria alad hõlmavad kihte, mis koosnevad vaid kolmest mõõtmest - kaks ruumis ja üks ajas. Myers väidab siiski, et nad jätkavad teoreemi versiooni väljatöötamist paaritu arvu mõõtmetega. "Ma lihtsalt loodan, et see ei võta veel 20 aastat," ütleb ta.
Algne looallikas: Loodusalane väljaanne. Edasiseks lugemiseks: Renormaliseerimise kohta voolab grupp neljas mõõtmes.
