A fizikusokat megdöbbentették azok a furcsa számok, amelyek megmagyarázhatják a valóságot

A nyolcdimenziós oktonionok elvezethetnek az alapvető rejtélyek megoldásához, melyek olyan komplex számok, amelyek a valóság alapvető erő...

Egy új tanulmány megbecsülte, hogy mekkora eséllyel alakul ki az élet és az intelligencia más bolygókon

Eduard Einstein - Albert Einstein fiának szomorú története, aki nem követhette az álmait

Ez a matematikus olyasmit tesz, ami látszólag lehetetlen

A nyolcdimenziós oktonionok elvezethetnek az alapvető rejtélyek megoldásához, melyek olyan komplex számok, amelyek a valóság alapvető erőivel állnak kapcsolatban. Az oktonionok megértése egy új fizikai modell megalkotását eredményezhetik.

Vajon a valóságunk, beleértve az erőit és részecskéit is, az oktonionoknak nevezett nyolc dimenzióval rendelkező számok furcsa tulajdonságain alapulnak? Egy fizikus úgy gondolja, hogy megtalálta a módját a 40 éves kutatás kiterjesztésének, hogy azzal meglepő új irányokat érjen el.

Először is, a számok rövid története

A mindennapi életünkben jól ismert szokásos számokat speciális módon párosíthatjuk, hogy "komplex számokat" hozzunk létre, amelyek egy kétdimenziós síkban koordinátákként működnek. Ezt Gerolamo Cardano matematikus a 16. századi Olaszországban fedezte fel. A komplex számokkal olyan műveletek hajthatók végre, mint a hozzáadás, kivonás, szorzás és osztás.

William Rowan Hamilton ír matematikus 1843-ban felfedezte, hogy ha a komplex számokat bizonyos módon párosítjuk, akkor 4-D "kvaterniókat" alkothatnak. Látszólag annyira izgatott lett amiatt, hogy felfedezte ezt a képletet, hogy rögtön a dublini Broome hídba faragta. John Graves, Hamilton barátja, aki ügyvéd és matematikus volt, ezt túlszárnyalva megmutatta, hogy a kvaterniók egymással párosítva "oktonionokat" alkotnak, amelyek egy 8 dimenziós (8-D) absztrakt térben koordinátákat vehetnek fel.

Mindegyik számfajtát széles körben használták a modern fizika fejlesztése során, a komplex számokat alkalmazták a kvantummechanikában, és még Albert Einstein különleges relativitáselméletében is használt kvaterniókat.

Az oktonionokat nem teljesen értették meg és nem sikerült dolgozni velük, amelyeket általában O betűvel jeleznek, melyek szorzási szabályait egy Fano síknak nevezett háromszög alakú diagramban kódolják.

Ezeknek a számoknak a rejtélye a kutatók között azon spekulációhoz vezetett, hogy különleges céljuk lehet, és végül magyarázatot adhatnak a világegyetem mélyebb titkaira. Pierre Ramond, a Floridai Egyetem részecskefizikusa elmondta, hogy "az oktonionok olyanok a fizikusok számára, mint a szirének Odüsszeusznak."

1973-ban Murat Günaydin, az akkor éppen végzős Yale hallgató (most a Penn State Egyetem professzora) és tanácsadója, Feza Gürsey felfedezte, hogy váratlan kapcsolat van az oktonionok és azon erő között, amely együtt tartja a kvarkokat egy atommagban. Günaydin folytatta kutatását a főáramú tudományon kívül, és a számok összekapcsolását kutatta olyan elméletekkel, mint a húrelmélet és az M-elmélet (a mindenség elmélete).

2014-ben Cohl Furey, a kanadai Waterloo Egyetem végzős hallgatója Günaydin munkájára építve új felhasználást talált ezekre a nehezen elképzelhető számokra. Kidolgozott egy oktonionikus modellt, amely magában foglalja az erős és az elektromágneses erőket is. (1)

Cohl Furey

Jelenleg a brit Cambridge-i Egyetem posztdoktoraként Furey olyan eredményeket ért el, amelyek összekapcsolják a oktonionokat a részecskefizika standard modelljével egy olyan munkában, amit a többi tudós is elismer. "Jelentős lépéseket tett néhány igazán mély fizikai rejtvény megoldása érdekében," - mondta Shadi Tahvildar-Zadeh, a Rutgers Egyetem matematikai fizikusa.

Mások, mint az említett húrelmélet egyik megalkotója és a londoni Imperial College professzora Michael Duff fenntartással kezeli az eredményeket, és bár izgatott a munkával kapcsolatban, azt mondja, hogy "nehéz megmondani, hogy forradalmi felfedezésről van-e szó."

Furey 2018 májusában tette közzé a The European Physical Journal C folyóiratban a felfedezéseit, amelyben számos megállapítását összevonta, és megpróbálta teljessé tenni a részecskefizika standard modelljét, és megtalálni az oktonionok helyét a világ megértésében. (2)

Ha valaki többet szeretne megtudni, nézze meg Furey-t az alábbi videóban, amelyben elmagyarázza az oktonionok tulajdonságait.

(1) - https://www.quantamagazine.org/the-octonion
(2) - http://inspirehep.net/record/1673127/files/sco