1988. Јохн Царди је питао да ли постоји ц-теорема у четири димензије. Сада - четврт века касније - изгледа да је био у праву.
„Показано је да, за д, једносмерна функција трага тензора напрезања на сфери, Сд, када се прикладно регулише, дефинише ц-функцију, која се, бар до једног реда петље, смањује дуж РГ путање и непомичне су у фиксним тачкама РГ-а где је пропорционална уобичајеној конформној аномалији. " рече Царди. "Показано је да је постојање такве ц-функције, ако она испуњава ова својства у свим редоследима, у складу са очекиваним понашањем КЦД-а у четири димензије."
Његова спекулација је а-теорема ... мноштво авенија у којима се квантна поља могу енергетски побуђивати (а) увек је већа код високих, него код ниских. Ако је ова теорија тачна, онда ће вероватно објаснити физику изван тренутног модела и осветлити све могуће непознате честице које још треба да открије Велики хадронски сударач (ЛХЦ) у ЦЕРН-у, европској лабораторији за физику честица у близини Женеве, у Швајцарској.
"Драго ми је ако се покаже да је доказ тачан", каже Царди, теоријски физичар са Универзитета Окфорд у Великој Британији. „Прилично сам задивљен претпоставком коју сам направио 1988. године.“
Према теоретичарима Зохар Комаргодски и Адаму Сцхвиммеру из Веизманновог института за науку у Реховоту, Израел, доказ о Цардијевим теоријама представљен је у јулу 2011. године и полако добија ноторност у научној заједници, јер остали теоријски физичари бележе његов рад.
„Мислим да је то врло вероватно да је тачно“, каже Натхан Сеиберг, теоријски физичар на Институту за напредне студије у Принцетону, Нев Јерсеи.
Поље квантне теорије увек стоји на дрхтавом терену ... чини се да нико не може бити 100% тачан у својим нагађањима како се честице треба понашати. Према Природа објављивање вести, један пример је квантна хромодинамика - теорија јаке нуклеарне силе која описује интеракције између кваркова и глуона. Тај недостатак оставља физичаре који се боре да повежу физику на високоенергетској, краткометражној скали кваркова са физиком на већој удаљености, нижим енергетским размерама, попут протона и неутрона.
„Иако је много посла урађено у повезивању скала на кратке и велике даљине за одређене теорије квантног поља, постоји релативно мало општих принципа који то чине за све теорије које могу постојати“, каже Роберт Миерс, теоријски физичар на Институту Периметар у Ватерлоо-у, Канада.
Међутим, Царди-јева теорема би могао бити одговор - у четири димензије - три димензије простора и димензију времена. Међутим, 2008. године, два физичара пронашла су контра-пример квантне теорије поља која се није придржавала правила. Али немојте се зауставити на томе. Две године касније Сеиберг и његове колеге су поново оценили контра-пример и открили грешке. Ови налази довели су до више студија о раду Цардија и омогућили су Сцхвиммер и Комаргодски да изнесу своју претпоставку. Опет, није савршено и неким областима је потребно додатно појашњење. Али Миерс мисли да је доказ тачан. "Ако је ово потпун доказ, то постаје врло моћан принцип", каже он. "Ако није, то је још увек општа идеја која се држи већине времена."
Према Природа, Кен Интрилигатор, теоријски физичар са Универзитета у Калифорнији, Сан Диего, слаже се са тим и додаје да иако математичари захтијевају да доказ буде водонепропусан, физичари имају тенденцију да буду задовољни доказима који углавном делују исправно, а заинтригирају их било какви начини којих треба да теже дубина. Пишући на свом блогу 9. новембра, Матт Страсслер, теоријски физичар са Универзитета Рутгерс у Њу Брунсвицк-у, Нев Јерсеи, описао је доказ као „упечатљив“, јер цео аргумент следи једном када се успостави једна елегантна техничка идеја.
Када је Царди-јева теорија детаљније тестирана, велике су шансе да ће се она примењивати универзално на подручјима квантних теорија поља. Ово може објединити физику, укључујући област суперсиметрије и помоћи резултатима са ЛХЦ-ом. Теорема "ће бити средство за теоретичаре који ће покушати да разумију физику", предвиђа Миерс.
Рад Пеасса Цардија чак ће се проширити и у физику кондензоване материје, подручје где се користе теорије квантног поља за објашњење нових стања материјала. Једини проблем је што а-теорема има доказ само у две и четири димензије - где неколико подручја физике кондензованих материја обухвата слојеве који садрже само три димензије - две у простору и једну у времену. Међутим, Миерс изјављује да ће наставити да ради на верзији теореме у непарним бројевима димензија. „Само се надам да неће проћи још 20 година“, каже он.
Изворни извор приче: Натуре Невс Релеасе. За даље читање: О групи Ренормализација тече у четири димензије.
