[ad_1]
Sau khi được tìm thấy, những quy tắc khó hiểu này đã giúp các nhà vật lý hạt tính toán được các biên độ tán xạ ở mức độ chính xác cao hơn nhiều so với cách họ có thể đạt được với phương pháp truyền thống. Việc tái cấu trúc cũng cho phép Dixon và các cộng sự của ông phát hiện ra mối liên hệ ẩn giữa hai biên độ tán xạ dường như không liên quan.
Bản đồ giải mã
Trung tâm của đối ngẫu là “bản đồ giải mã”. Trong hình học, bản đồ giải mã lấy một điểm trên hình cầu và đảo ngược tọa độ, đưa bạn đi thẳng qua tâm hình cầu đến một điểm ở phía bên kia. Nó tương đương với toán học của việc đào một cái hố từ Chile đến Trung Quốc.
Trong các biên độ tán xạ, bản đồ phản mã mà Dixon tìm thấy trừu tượng hơn một chút. Nó đảo ngược thứ tự của các chữ cái được sử dụng để tính toán biên độ. Áp dụng bản đồ phản mã này cho tất cả các số hạng trong biên độ tán xạ cho hai gluon trở thành bốn, và (sau một sự thay đổi đơn giản của các biến), điều này tạo ra biên độ cho hai gluon trở thành một gluon cộng với một hạt Higgs.
Trong phép tương tự DNA của Dixon, tính hai mặt giống như đọc ngược trình tự di truyền và nhận ra rằng nó mã hóa một protein hoàn toàn mới không liên quan đến protein được mã hóa bởi trình tự ban đầu.
“Tất cả chúng ta đều từng tin rằng bản đồ giải mã là vô dụng. Matt von Hippel, một chuyên gia về biên độ tại Viện Niels Bohr ở Copenhagen, người không tham gia nghiên cứu, cho biết. “Và bây giờ có tính hai mặt hoàn toàn không thể giải thích được bằng cách sử dụng nó, điều này khá hoang đường.”
Không hoàn toàn là thế giới của chúng ta
Bây giờ có hai câu hỏi lớn. Đầu tiên, tại sao tính hai mặt lại tồn tại? Và thứ hai, liệu một kết nối tương tự có được giữ trong thế giới thực không?
17 hạt cơ bản đã biết bao gồm thế giới của chúng ta tuân theo một tập hợp các phương trình được gọi là Mô hình chuẩn của vật lý hạt. Theo Mô hình Chuẩn, hai gluon, các hạt không khối lượng kết dính các hạt nhân nguyên tử với nhau, dễ dàng tương tác với nhau để nhân đôi số lượng của chúng, trở thành bốn gluon. Tuy nhiên, để tạo ra một hạt gluon và một hạt Higgs, các hạt gluon va chạm trước tiên phải biến đổi thành quark và phản quark; sau đó chúng biến đổi thành gluon và Higgs thông qua một lực khác với lực chi phối tương tác lẫn nhau của gluon.
Hai quá trình phân tán này rất khác nhau, trong đó một quá trình liên quan đến một ngành hoàn toàn khác của Mô hình Chuẩn, nên tính đối ngẫu giữa chúng sẽ rất đáng ngạc nhiên.
Nhưng đối ngẫu cũng không thể ngờ được ngay cả trong mô hình đơn giản hóa của vật lý hạt mà Dixon và các đồng nghiệp của ông đang nghiên cứu. Mô hình đồ chơi của họ điều khiển các gluon hư cấu với các đối xứng bổ sung, cho phép tính toán chính xác hơn các biên độ tán xạ. Tính hai mặt liên kết một quá trình tán xạ liên quan đến các gluon này và một quá trình đòi hỏi tương tác bên ngoài với các hạt được mô tả bởi một lý thuyết khác.
Dixon nghĩ rằng ông có một manh mối rất mỏng manh về nguồn gốc của tính hai mặt.
Hãy nhớ lại những quy tắc khó giải thích được Volovich và các đồng nghiệp của cô tìm ra để chỉ ra những tổ hợp từ nào được phép trong một biên độ tán xạ. Một số quy tắc dường như hạn chế tùy ý những chữ cái nào có thể xuất hiện cạnh nhau trong biên độ hai-gluon-to-gluon-plus-Higgs. Nhưng ánh xạ các quy tắc đó sang phía bên kia của đối ngẫu, và chúng biến đổi thành một tập hợp các quy tắc được thiết lập tốt đảm bảo quan hệ nhân quả – đảm bảo rằng tương tác giữa các hạt đến xảy ra trước khi các hạt đi xuất hiện.
Đối với Dixon, đây là một gợi ý nhỏ về mối liên hệ vật lý sâu sắc hơn giữa hai biên độ và là lý do để nghĩ rằng điều gì đó tương tự có thể tồn tại trong Mô hình Chuẩn. “Nhưng nó khá yếu,” anh nói. “Nó giống như thông tin cũ.”
Các đối tượng khác giữa các hiện tượng vật lý khác nhau đã được tìm thấy. Ví dụ, thư từ AdS-CFT, trong đó một thế giới lý thuyết không có trọng lực là kép với một thế giới có trọng lực, đã thúc đẩy hàng nghìn bài báo nghiên cứu kể từ khi phát hiện năm 1997. Nhưng tính hai mặt này cũng chỉ tồn tại đối với một thế giới hấp dẫn có dạng hình học bị cong vênh không giống như của vũ trụ thực tế. Tuy nhiên, đối với nhiều nhà vật lý, thực tế là nhiều đối ngẫu gần như tồn tại trong thế giới của chúng ta cho thấy rằng chúng có thể đang làm trầy xước bề mặt của một cấu trúc lý thuyết toàn diện, trong đó những mối liên hệ đáng ngạc nhiên này được biểu hiện. Dixon nói: “Tôi nghĩ chúng đều là một phần của câu chuyện.
Câu chuyện gốc tái bản với sự cho phép của Tạp chí Quanta, một ấn phẩm độc lập về mặt biên tập của Tổ chức Simons có nhiệm vụ nâng cao hiểu biết của công chúng về khoa học bằng cách bao gồm các phát triển và xu hướng nghiên cứu trong toán học cũng như khoa học vật lý và đời sống.
cài đặt phần mềm online
[ad_2]
