Bagaimana Jika Gravitasi Sebenarnya Merupakan Salinan Ganda dari Gaya Lain?


Sejauh fisikawan telah mampu menentukan, alam berbicara dalam dua bahasa yang saling tidak dapat dipahami: satu untuk gravitasi dan satu untuk yang lainnya. Kurva pada struktur ruang-waktu memberi tahu planet dan orang ke mana harus jatuh, sementara semua gaya lain muncul dari partikel kuantum.

Albert Einstein pertama kali berbicara tentang gravitasi dalam istilah belokan dalam ruang-waktu dalam teori relativitas umumnya. Kebanyakan ahli teori berasumsi bahwa gravitasi sebenarnya mendorong kita melalui partikel, yang disebut graviton, tetapi upaya untuk menulis ulang teori Einstein menggunakan aturan kuantum umumnya menghasilkan omong kosong. Keretakan antara gaya semakin dalam, dan penyatuan penuh kedua tata bahasa tampaknya jauh.

Namun, dalam beberapa tahun terakhir, alat penerjemahan yang membingungkan yang dikenal sebagai “salinan ganda” telah terbukti secara mengejutkan mahir mengubah entitas gravitasi tertentu, seperti gravitasi dan lubang hitam, menjadi padanan kuantum yang jauh lebih sederhana.

“Ada perpecahan dalam gambaran kita tentang dunia, dan ini menjembatani kesenjangan itu,” kata Leron Borsten, fisikawan di Institut Dublin untuk Kajian Lanjutan.

Meskipun hubungan matematis yang belum terbukti antara gravitasi dan gaya kuantum ini tidak memiliki interpretasi fisik yang jelas, hal ini memungkinkan fisikawan melakukan kalkulasi gravitasi yang hampir mustahil dan memberi petunjuk pada landasan bersama yang mendasari semua gaya.

John Joseph Carrasco, fisikawan di Northwestern University, mengatakan siapa pun yang menghabiskan waktu dengan salinan ganda akan datang dengan keyakinan “bahwa itu berakar pada cara yang berbeda dalam memahami gravitasi.”

Gravitasi versus Sisanya

Di satu sisi pembagian fisika fundamental berdiri gaya elektromagnetik, gaya lemah dan gaya kuat. Masing-masing gaya ini datang dengan pembawa partikelnya sendiri (atau pembawa) dan beberapa kualitas yang ditanggapi oleh partikel tersebut. Elektromagnetisme, misalnya, menggunakan foton untuk mendorong partikel yang memiliki muatan, sedangkan gaya kuat dihantarkan oleh gluon yang bekerja pada partikel dengan sifat yang disebut warna.

Fisikawan dapat menggambarkan peristiwa apa pun yang melibatkan gaya-gaya ini sebagai urutan partikel-partikel yang saling berhamburan. Peristiwa itu mungkin dimulai dengan dua partikel yang saling mendekat, dan diakhiri dengan dua partikel terbang menjauh. Pada prinsipnya, ada banyak sekali interaksi yang dapat terjadi di antaranya. Tetapi para ahli teori telah belajar bagaimana membuat prediksi yang sangat akurat dengan memprioritaskan urutan yang paling sederhana dan paling mungkin.

Di sisi lain dari perbedaan berdiri gravitasi, yang memberontak terhadap perlakuan semacam ini.

Graviton bereaksi terhadap dirinya sendiri, menghasilkan perulangan, persamaan seperti Escher. Mereka juga berkembang biak dengan pergaulan bebas yang akan membuat kelinci tersipu. Saat graviton berbaur, sejumlah dari mereka dapat muncul, memperumit skema prioritas yang digunakan untuk gaya lain. Menulis rumus untuk urusan gravitasi sederhana adalah pekerjaan yang sulit.

Tetapi prosedur penyalinan ganda berfungsi sebagai pintu belakang yang nyata.

Zvi Bern dan Lance Dixon, kemudian bergabung dengan Carrasco dan Henrik Johansson, mengembangkan prosedur tersebut pada tahun 2000-an, memajukan karya lama dalam teori string, calon teori gravitasi quantum. Dalam teori string, loop berbentuk O yang mewakili graviton bertindak seperti pasangan string berbentuk S yang sesuai dengan pembawa gaya lain. Para peneliti menemukan bahwa hubungan tersebut juga berlaku untuk partikel titik, bukan hanya string hipotetis.

Dalam jumlah dari semua kemungkinan interaksi yang dapat terjadi selama peristiwa hamburan partikel, istilah matematika yang mewakili setiap interaksi terbagi menjadi dua bagian, sebanyak angka 6 terbagi menjadi 2 × 3. Bagian pertama menangkap sifat gaya yang dimaksud; untuk gaya kuat, istilah ini berkaitan dengan sifat yang disebut warna. Istilah kedua mengungkapkan pergerakan partikel — “kinematika”.

Untuk melakukan penggandaan ganda, Anda membuang suku warna dan menggantinya dengan salinan suku kinematika, mengubah 2 × 3 menjadi 3 × 3. Jika 6 menjelaskan hasil peristiwa gaya-kuat, salinan ganda memberi tahu kita angka 9 itu akan cocok dengan beberapa peristiwa graviton yang sebanding.

Salinan ganda memiliki tumit Achilles: Sebelum menjalankan prosedur, ahli teori harus menulis ulang istilah kinematika ekstra dalam bentuk yang terlihat seperti istilah warna. Pemformatan ulang ini sulit dan mungkin tidak selalu memungkinkan karena jumlahnya disempurnakan untuk menyertakan interaksi yang lebih berbelit-belit. Tetapi jika kinematika mengharuskan, mendapatkan hasil gravitasi semudah mengubah 2 × 3 menjadi 3 × 3.

Diposting oleh : joker123