Σε κρυστάλλους η «πιο όμορφη» μαθηματική συμμετρία

Μια πολύπλοκη μορφή -μέχρι σήμερα καθαρά θεωρητικής- μαθηματικής συμμετρίας, που συνδέεται με τη θεωρία των χορδών στην φυσική και η οποία έχει αποκληθεί «ίσως η πιο όμορφη δομή στα μαθηματικά», παρατηρήθηκε για πρώτη φορά στη στερεή φυσική πραγματικότητα, σε εργαστηριακά πειράματα βρετανών και γερμανών φυσικών με «εξωτικά» μαγνητισμένα κρύσταλλα.

 

Η συγκεκριμένη συμμετρία, που αποκαλείται Ε8, ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά στα τέλη του 19ου αιώνα. Χονδρικά, αποτελείται από ένα οκτώ διαστάσεων αδαμαντοειδές πλέγμα σφαιρών, που η κάθε μια τους περιβάλλεται από άλλες 240.

Οι διαστάσεις της δομής της δεν αφορούν κατ’ ανάγκην τον χώρο, όπως τον αντιλαμβανόμαστε στις τρεις διαστάσεις του, αλλά αντιστοιχούν σε ποικίλους βαθμούς «μαθηματικής ελευθερίας», όπου κάθε διάσταση αντιπροσωπεύει μια διαφορετική μεταβλητή.

Στη δεκαετία του ΄70 η Ε8 επανεμφανίστηκε, αυτή τη φορά σε υπολογισμούς για τη θεωρία των χορδών, τη βασική υποψήφια για τη «θεωρία του παντός» στη φυσική, προκειμένου να ερμηνευθούν όλες οι δυνάμεις στο σύμπαν.

Προς το παρόν πάντως, η θεωρία των χορδών δεν έχει αποδειχτεί πειραματικά.

Το 2007, ο φυσικός Γκάρετ Λίζι (που είναι εξίσου διάσημος ως…σέρφερ στη Χαβάη) χρησιμοποίησε τη συμμετρία Ε8 ως βάση για μια φιλόδοξη εναλλακτική «θεωρία του παντός» που μπορεί να περιγράψει όλα τα σωματίδια και τις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις, ενώ είναι αυτός που την χαρακτήρισε «την πιο όμορφη μαθηματική δομή που υπάρχει».

Τώρα, για πρώτη φορά, σύμφωνα με το Physics World και το New Scientist, οι φυσικοί εντόπισαν την «υπογραφή» της Ε8 σε ένα πολύ διαφορετικό «βασίλειο» – τα πειράματα σε σούπερ-παγωμένα μαγνητικά κρύσταλλα. Η σχετική εργασία παρουσιάστηκε στο περιοδικό “Science”.

Ο Ράντου Κολντέα από το Εργαστήριο Κλάρεντον του Τμήματος Φυσικής του πανεπιστημίου της Οξφόρδης στη Βρετανία και οι συνεργάτες του από το Κέντρο Χέλμχολτς του Βερολίνου και το πανεπιστήμιο του Μπρίστολ έψυξαν ένα κρύσταλλο κοβαλτίου και νιοβίου μέχρι τους 0,04 βαθμούς Κελσίου πάνω από το απόλυτο μηδέν (-273,15 βαθμοί).

Οι φυσικοί, εφαρμόζοντας ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο 5,5 Τέσλα, διαπίστωσαν ότι η ιδιοστροφορμή ή ιδιοπεριστροφή (spin) των ηλεκτρονίων, δηλαδή πιο απλά η περιστροφή γύρω από τον άξονά τους, γινόταν με βάση τις μαθηματικές σχέσεις της συμμετρίας Ε8, αν και παραμένουν μυστηριώδεις οι λόγοι που αυτό συνέβη.

Σύμφωνα πάντως με τις πρώτες εκτιμήσεις, όπως δήλωσε ο Ρόμπερτ Κόνικ από το Εθνικό Εργαστήριο Μπρουκχέιβεν των ΗΠΑ, αν και είναι σημαντικό ότι η συμμετρία Ε8 έγινε πιο χειροπιαστή χάρη σε αυτά τα πειράματα, αυτό δεν λέει κάτι υπέρ της θεωρίας των χορδών ή της «θεωρίας του παντός» του Λίζι.

πηγή:http://www.enet.gr/

Σχετική παρουσίαση TED του Φυσικού Garrett Lisi

 

Κράτα το


Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Google

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για την εξάλειψη των ανεπιθύμητων σχολίων. Μάθετε πως επεξεργάζονται τα δεδομένα των σχολίων σας.

Obbverse

A touch of whimsy. Why not?

Profusión Real Estate

Te mostramos tu hogar

Zeit der Reife

Meine Bilder, Gedanken und Emotionen

Natis Gartentraum

Alles rund um den Garten, Ausflüge und mehr

The daily addict

The daily life of an addict in recovery

In Pursuit of My First Love

Returning to the First Love

Daily Inspiration - Lisa's Thoughts

Living Your Life—God’s Word—Application Series

Min Vardag med allt vad det innebär...

Livet och allt som hör dit. #postkontusionelltsyndrom # #chrochet #palettblad #virka #sticka

Αρέσει σε %d bloggers: