في عام 1988 ، سأل جون كاردي عما إذا كانت هناك نظرية ج بأربعة أبعاد. الآن - بعد ربع قرن - يبدو أنه كان على حق.
"لقد تبين أنه بالنسبة لـ d حتى ، فإن وظيفة النقطة الواحدة لتتبع موتر الإجهاد على الكرة ، Sd ، عندما يتم تنظيمها بشكل مناسب ، تحدد وظيفة c ، والتي ، على الأقل إلى ترتيب حلقة واحدة ، تتناقص على طول مسارات RG وهي ثابتة عند نقاط RG الثابتة ، حيث تتناسب مع الشذوذ المطابق المعتاد. " قال كاردي. "لقد ثبت أن وجود مثل هذه الوظيفة c ، إذا استوفى هذه الخصائص لجميع الطلبات ، يتوافق مع السلوك المتوقع لـ QCD في أربعة أبعاد."
تكهناته هي النظرية ... العديد من السبل التي يمكن فيها إثارة الحقول الكمومية بقوة (أ) دائمًا ما تكون أكبر في الطاقات العالية من الطاقات المنخفضة. إذا كانت هذه النظرية صحيحة ، فمن المرجح أن تشرح الفيزياء خارج النموذج الحالي وتسلط الضوء على أي جسيمات غير معروفة محتملة لم يتم الكشف عنها بعد من قبل مصادم هادرون الكبير (LHC) في CERN ، مختبر فيزياء الجسيمات في أوروبا بالقرب من جنيف ، سويسرا.
يقول كاردي ، الفيزيائي النظري بجامعة أكسفورد بالمملكة المتحدة: "يسعدني أن يتبين أن الدليل صحيح". "أنا مندهش تماما من التخمين الذي اتخذته في عام 1988".
وفقًا للمنظرين Zohar Komargodski و Adam Schwimmer من معهد وايزمان للعلوم في ريهوفوت ، إسرائيل ، تم تقديم إثبات نظريات كاردي في يوليو 2011 ، ويكتسب ببطء سمعة سيئة بين المجتمع العلمي كما يلاحظ علماء الفيزياء النظرية عمله.
يقول ناثان سايبرغ ، الفيزيائي النظري في معهد الدراسات المتقدمة في برينستون بولاية نيو جيرسي: "أعتقد أنه من المحتمل أن يكون ذلك صحيحًا".
مجال نظرية الكم يقف دائمًا على أرضية مهتزة ... يبدو أنه لا يمكن لأحد أن يكون دقيقًا بنسبة 100٪ في تخميناته لكيفية تصرف الجسيمات. وفقا ل طبيعة بيان صحفي ، أحد الأمثلة على ذلك هو الديناميكا اللونية الكمومية - نظرية القوة النووية القوية التي تصف التفاعلات بين الكواركات والغلونات. هذا النقص يترك الفيزيائيين يكافحون من أجل ربط الفيزياء بمقياس الكواركات عالي الطاقة وقصير المسافة بالفيزياء على نطاقات بعيدة وبطاقة أقل ، مثل مقياس البروتونات والنيوترونات.
يقول روبرت مايرز ، الفيزيائي النظري في معهد بيرميتر: "على الرغم من أن الكثير من العمل قد تم فيما يتعلق بمقاييس المسافات القصيرة والبعيدة لنظريات مجال الكم ، إلا أن هناك القليل نسبيًا من المبادئ العامة التي تفعل ذلك لجميع النظريات التي يمكن أن توجد". في واترلو ، كندا.
ومع ذلك ، قد تكون نظرية كاردي هي الجواب - في أربعة أبعاد - الأبعاد الثلاثة للفضاء وأبعاد الزمان. ومع ذلك ، في عام 2008 ، وجد فيزيائيان مثالًا مضادًا لنظرية المجال الكمومي التي لم تمتثل للقاعدة. لكن لا تتوقف عند هذا الحد. بعد ذلك بعامين أعاد سايبرغ وزملاؤه تقييم المثال المضاد واكتشفوا الأخطاء. أدت هذه النتائج إلى مزيد من الدراسات حول عمل كاردي وسمحت لشويمر وكومارجودسكي بتحديد تخمينهما. مرة أخرى ، إنها ليست مثالية وبعض المناطق تحتاج إلى مزيد من التوضيح. لكن مايرز يعتقد أن الدليل صحيح. ويقول: "إذا كان هذا دليلاً كاملاً ، يصبح هذا مبدأً قويًا للغاية". "إذا لم يكن الأمر كذلك ، فهي لا تزال فكرة عامة تستمر معظم الوقت."
بالنسبة الى طبيعةيوافق كين Intriligator ، وهو فيزيائي نظري في جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو ، مضيفًا أنه في حين أن علماء الرياضيات يطلبون البراهين لتكون مانعة للماء ، فإن الفيزيائيين يميلون إلى الرضا عن طريق البراهين التي تبدو صحيحة في الغالب ، ومفتوحة بأي طرق يمكن اتباعها في المزيد عمق. كتب مات ستراسلر ، الفيزيائي النظري في جامعة روتجرز في نيو برونزويك بولاية نيو جيرسي ، في مدونته في 9 نوفمبر ، الدليل على أنه "ملفت للنظر" لأن الجدل كله يتبع بمجرد إنشاء فكرة فنية أنيقة.
مع اختبار نظرية كاردي بشكل أكثر دقة ، من المحتمل أن يتم تطبيقها بشكل أكثر شمولاً في مجالات نظريات المجال الكمومي. هذا قد يوحد الفيزياء ، بما في ذلك مجال التناظر الفائق ويساعد النتائج مع المصادم LHC. تتنبأ مايرز بأن هذه النظرية "ستكون أداة إرشادية لمنظرين يحاولون فهم الفيزياء".
ربما يتوسع عمل كاردي حتى في فيزياء المادة المكثفة ، وهي منطقة تستخدم فيها نظريات المجال الكمومي لتوضيح حالات جديدة من المواد. المشكلة الوحيدة هي أن النظرية لديها دليل فقط في بعدين وأربعة أبعاد - حيث تحتضن بعض مناطق فيزياء المادة المكثفة طبقات تحتوي على ثلاثة أبعاد فقط - اثنان في الفضاء وواحد في الوقت. ومع ذلك ، يذكر مايرز أنهم سيستمرون في العمل على نسخة من النظرية بأعداد فردية من الأبعاد. يقول: "أتمنى ألا يستغرق الأمر 20 عامًا أخرى".
مصدر القصة الأصلية: نشرة أخبار الطبيعة. لمزيد من القراءة: حول تدفقات مجموعة إعادة التنسيق في أربعة أبعاد.
