В МФТИ предложили метод построения новых квантовых теорий поля
Ученые лаборатории физики высоких энергий МФТИ разработали алгоритм генерации новых квантовых теорий поля, который позволяет получать семейства новых теорий из заданной. Так получаемые новые теории почти всегда имеют меньше суперсимметрий, чем начальная теория, что является предпочтительным свойством для феноменологических приложений.
Статья вышла в журнале The European Physical Journal C. Квантовые теории поля являются центральными моделями современной теоретической физики, применяющимися на любом масштабе: от самых фундаментальных теорий физики частиц и моделей ранней Вселенной, до теории сверхпроводимости и в целом критических явлений в физике конденсированного состояния. При этом существует замечательное явление универсальности, состоящее в том, что различные системы вблизи точки фазового перехода описываются единым образом в терминах квантовой конформной теории поля.
Наиболее известным примером является модель Изинга, описывающая, в частности, поведение ферромагнетиков вблизи точки Кюри. Таким образом одной из ключевых задач физики критических явлений является построение и классификация квантовых конформных теорий поля. Формализм для построения семейств таких теорий был предложен в работе и применен к наиболее удобному примеру D=6 N=(2,0) суперконформной теории.
Существует несколько подходов к построению квантовых теорий поля, отличающихся выбором переменных для описания системы: от достаточно старых, в терминах сохраняющихся токов, до современных, в терминах корреляционных функций и конформных блоков. Эдвард Мусаев, старший научный сотрудник лаборатории физики высоких энергий МФТИ говорит: «Мы использовали формализм голографического соответствия, когда квантовая теория поля в размерности четыре, например, описывается в терминах гравитационной системы в размерности на единицу больше, то есть пять. Такой подход позволяет рассматривать теории при больших константах связи, не допускающих разложение наблюдаемых в ряд по степеням малости».
Принцип голографического соответствия между квантовыми теориями поля и гравитационными системами был открыт в 1997 году Хуаном Малдасеной при изучении динамики открытых и замкнутых струн и с тех пор нашел широчайший спектр применений. Наиболее известным результатом является вычисление значений вязкости и энтропии кварк-глюонной плазмы, которые затем подтвердились в коллайдерных экспериментах. В таком подходе каждому решению уравнений (супер)гравитации, представляющему собой некоторое метрическое пространство и заданные на нем поля, соответствует определенная квантовая теория поля. Например, что пространство-время около горизонта черных дыр специального вида описывает фазовый переход в сверхпроводящее состояние.
Тимофей Петров, еще один из авторов работы, техник лаборатории высоких энергий МФТИ и также магистрант Физтех-школы физики и исследований им. Ландау, говорит: «Ключевой идеей работы являлось использование особых симметрий М-теории для генерации новых решений уравнений супергравитации. При этом выход за рамки теории струн позволяет обойти известную запрещающую теорему и показать существование широкого класса новых семейств квантовых теорий поля». Решение оказалось удачным. Выход за рамки теории струн позволил использовать более широкий класс преобразований пространства-времени для генерирования новых гравитационных решений. При этом, существующие подходы позволяли либо воспроизводить уже известные результаты, либо генерировать довольно странные некоммутативные квантовые теории, где координаты нельзя переставлять местами.
Разработанный метод применим к любым квантовым теориям поля и позволяет генерировать их семейства, в том числе, несуперсимметричные или нелагранжевы. Первое свойство является существенным для приложений к критическим явлениям. Второе — означает возможность получения теорий, которые нельзя записать в терминах принципа наименьшего действия. Важно отметить, что оба свойства демонстрируют превосходство подхода над многими другими методами, часто существенно основанными на суперсимметричности семейства теорий или на явной возможности параметризовать действие. Тимофей Петров добавляет: «Для демонстрации метода нами были найдены несколько семейств 6-мерных квантовых конформных теорий поля деформацией D=6 N=(2,0) теории, известной по твиту Илона Маска. Такая теория является нелагранжевой, что означает, что для нее нельзя записать принцип наименьшего действия».
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно