Pada tahun 1988, John Cardy bertanya apakah ada c-teorema dalam empat dimensi. Sekarang - seperempat abad kemudian - sepertinya dia benar.
“Ditunjukkan bahwa, untuk d even, fungsi satu titik dari jejak tensor pada bola, Sd, ketika diatur secara tepat, mendefinisikan fungsi-c, yang, setidaknya untuk satu urutan loop, menurun seiring Lintasan RG dan stasioner pada titik tetap RG, di mana proporsional dengan anomali konformal yang biasa. ” kata Cardy. "Terlihat bahwa keberadaan fungsi-c seperti itu, jika memenuhi sifat-sifat ini untuk semua pesanan, konsisten dengan perilaku yang diharapkan dari QCD dalam empat dimensi."
Spekulasinya adalah a-theorem ... banyak jalan di mana medan kuantum dapat bersemangat secara energetik (a) selalu lebih besar pada energi tinggi daripada energi rendah. Jika teori ini benar, maka kemungkinan akan menjelaskan fisika di luar model saat ini dan menjelaskan kemungkinan partikel yang tidak diketahui yang belum diungkapkan oleh Large Hadron Collider (LHC) di CERN, laboratorium fisika partikel Eropa di dekat Jenewa, Swiss.
"Saya senang jika buktinya ternyata benar," kata Cardy, seorang ahli fisika teori di Universitas Oxford, Inggris. "Saya cukup kagum dengan dugaan yang saya buat pada tahun 1988 berdiri."
Menurut ahli teori Zohar Komargodski dan Adam Schwimmer dari Weizmann Institute of Science di Rehovot, Israel, bukti teori Cardy disajikan pada Juli 2011, dan perlahan-lahan mendapatkan kemasyhuran di antara komunitas ilmiah ketika fisikawan teoretis lainnya mencatat karyanya.
"Saya pikir itu kemungkinan besar benar," kata Nathan Seiberg, seorang ahli fisika teoritis di Institute of Advanced Study di Princeton, New Jersey.
Bidang teori kuantum selalu berdiri di tanah yang goyah ... tampaknya tidak ada yang bisa 100% akurat dalam tebakan mereka tentang bagaimana seharusnya partikel berperilaku. Menurut Alam rilis berita, salah satu contohnya adalah quantum chromodynamics - teori kekuatan nuklir kuat yang menggambarkan interaksi antara quark dan gluon. Kekurangan itu membuat fisikawan berjuang untuk menghubungkan fisika pada skala tinggi, energi jarak pendek dari quark dengan fisika pada skala yang lebih jauh, skala energi lebih rendah, seperti proton dan neutron.
"Meskipun banyak pekerjaan telah dilakukan untuk menghubungkan skala jarak pendek dan jarak jauh untuk teori medan kuantum tertentu, ada relatif beberapa prinsip umum yang melakukan ini untuk semua teori yang bisa ada," kata Robert Myers, seorang ahli fisika teoritis di Perimeter Institute di Waterloo, Kanada.
Namun, teorema a Cardy mungkin saja menjadi jawaban - dalam empat dimensi - tiga dimensi ruang dan dimensi waktu. Namun, pada 2008, dua fisikawan menemukan contoh tandingan dari teori medan kuantum yang tidak mematuhi aturan. Tapi jangan berhenti di situ. Dua tahun kemudian Seiberg dan rekan-rekannya mengevaluasi kembali contoh-contoh dan menemukan kesalahan. Temuan ini menyebabkan lebih banyak studi tentang pekerjaan Cardy dan memungkinkan Schwimmer dan Komargodski untuk menyatakan dugaan mereka. Sekali lagi, itu tidak sempurna dan beberapa area perlu klarifikasi lebih lanjut. Tetapi Myers berpendapat bahwa buktinya benar. "Jika ini adalah bukti lengkap maka ini menjadi prinsip yang sangat kuat," katanya. "Jika tidak, itu masih merupakan ide umum yang paling sering digunakan."
Berdasarkan Alam, Ken Intriligator, seorang ahli fisika teoritis di University of California, San Diego, setuju, menambahkan bahwa meskipun ahli matematika memerlukan bukti kedap air, fisikawan cenderung puas dengan bukti yang tampaknya sebagian besar benar, dan tertarik dengan jalan apa pun untuk dikejar lebih kedalaman. Menulis di blog-nya pada 9 November, Matt Strassler, seorang ahli fisika teoretis di Rutgers University di New Brunswick, New Jersey, menggambarkan bukti sebagai "mencolok" karena seluruh argumen berikut setelah satu ide teknis elegan telah didirikan.
Dengan teori Cardy yang diuji lebih menyeluruh, kemungkinannya akan diterapkan lebih universal di bidang teori medan kuantum. Ini dapat menyatukan fisika, termasuk bidang supersimetri dan membantu temuan dengan LHC. Teorema-a "akan menjadi alat penuntun bagi para ahli teori yang mencoba memahami fisika", prediksi Myers.
Karya Pehaps Cardy bahkan akan berkembang menjadi fisika benda terkondensasi, area di mana teori medan kuantum digunakan untuk menjelaskan keadaan materi baru. Satu-satunya masalah adalah teorema-a hanya memiliki bukti dalam dua dan empat dimensi - di mana beberapa area fisika benda terkondensasi mencakup lapisan yang hanya mengandung tiga dimensi - dua dalam ruang dan satu dalam waktu. Namun, Myers menyatakan bahwa mereka akan terus bekerja pada versi teorema dalam jumlah dimensi ganjil. "Aku hanya berharap itu tidak akan memakan waktu 20 tahun lagi," katanya.
Sumber Cerita Asli: Siaran Berita Alam. Untuk Bacaan Lebih Lanjut: Pada Kelompok Renormalisasi Mengalir dalam Empat Dimensi.
