29 maart 2024

Snaartheorie toont voor het eerst fysische werkelijkheid

Snaren en zwarte gaten

Snaren en zwarte gaten. Credit: interactions.org

Het nieuws is een tikkeltje langs mij heen gegaan, maar ik vermoed dat op 2 juli jongstleden behoorlijk geschiedenis is geschreven met de publicatie van het artikel “String Theory, Quantum Phase Transitions, and the Emergent Fermi Liquid” in het online vakblad Science Express. In dat artikel, geschreven door het trio Jan Zaanen, Mihailo Cubrovic en Koenraad Schalm [1]Alledrie van het Lorentz Instituut voor Theoretische Natuurkunde in Leiden., wordt namelijk voor het eerst een voorheen onbegrepen natuurkundig fenomeen verklaard met behulp van de snaartheorie.  En zo’n opsteker kan deze laatste best wel gebruiken, want de snaartheorie ligt de laatste jaren sterk onder vuur. De snaartheorie, waarvan de oervorm al eind jaren zestig door Gabriele Veneziano werd bedacht, is tot nu toe een speeltje van theoretici en grote beloftes werden niet waargemaakt. De toepassing van de snaartheorie die het Leidse drietal deed heeft te maken met supergeleiding. Bij supergeleiding, ooit ontdekt door Heike Kamerlingh Onnes (óók)  in Leiden, kunnen elektronen zonder enige weerstand door een materiaal zoeven. In eerste instantie leek dat alleen bij hele lage temperaturen dichtbij het absolute nulpunt te kunnen, maar er duiken steeds meer voorbeelden op waarbij het ook bij hogere temperaturen gebeurt. Tot nu toe is het echter niemand gelukt om die hogetemperatuur-supergeleiding, zeventig punten bij Scrabble, te verklaren. Bij die supergeleiding is er sprake van een kwantum-kritische toestand van electronen, waarbij de electronen een soort kwantumsoepje vormen. Met behulp van een stukje wiskunde uit de snaartheorie dat de AdS/CFT correspondentie [2]de zogenaamde Anti-de-Sitter/Conformal Field Theory (AdS/CFT) correspondentie. genoemd wordt is dat kwantumsoepje van electronen eindelijk beschreven. Daarbij kwam ook nog een zwart gat om de hoek kijken: door de correspondentie los te laten op de situatie waarbij een zwart gat vibreert als een elektron erin valt, vonden Zaanen, Cubrovic en Schalm de beschrijving van elektronen die in en uit een kwantum-kritische toestand bewegen. En aldus heeft dit drietal voor het eerst laten zien dat de snaartheorie geen fenomeen is dat louter binnen de vier muren van de studeerkamer voorkomt, maar dat reëel fysische problemen ermee kunnen worden opgelost. Het feit dat Science heeft gekozen voor een versnelde publicatie van hun ontdekking is een bevestiging van het belang van deze ontdekking. 🙂 Bron: Universiteit van Leiden.

Voetnoten

Voetnoten
1 Alledrie van het Lorentz Instituut voor Theoretische Natuurkunde in Leiden.
2 de zogenaamde Anti-de-Sitter/Conformal Field Theory (AdS/CFT) correspondentie.
Share

Comments

  1. Hannes zegt

    Het is natuurlijk geen direct bewijs voor de juistheid van de snaartheorie an sich, wel een mooie opsteker voor het idee erachter.

    Alleen jammer dat het "zwarte gat" hier wordt beperkt tot de kern alleen.

    Elektronen blijven afzonderlijke entiteiten, dat vind ik persoonlijk jammer.

    Aangezien natuurkunde alleen e=mc2 kent en geen onderscheid maakt tussen elektronen binnen een atoom en daarbuiten blijven we zitten met een concept waarin het atoom nog steeds bestaat uit "onderdelen".

    Nog steeds geen ruimte dus voor een atoom als één geheel als hyperbool, helaas.

    Ik begrijp dat natuurkundige mathematica nou eenmaal zo werkt, toch is het jammer. Het blijft een omissie in mijn opinie.

    Hetzelfde euvel als je het bewustzijn van een mens ontleed in componenten.

    Erg mooi dat Science hierop positief reageert.

    Jammer alleen dat Jan Zaanen nog niet persoonlijk heeft gereageerd, ik had hem namelijk een mail gestuurd met een verzoek hiertoe 🙂

  2. ???????

Laat een antwoord achter aan Hannes Reactie annuleren

*