פריצת דרך בפיזיקה?

E8 - הצורה בה השתמש ליזי לסידור חלקיקי היסוד

פורסם: נובמבר-דצמבר 2007

אחרי עשרות שנים בהן ניצבת תיאוריית המיתרים כאבן שאין לה הופכין, הודיע גארט ליזי (Garrett Lisi) – גולש גלים מושבע ובעל דוקטורט בפיזיקה – כי הצליח לאחד את חלקיקי החומר והאנרגיה בשיטה חדשה. לליזי אין משרת קבע בשום אוניברסיטה והוא הצליח להדהים את הקהילה המדעית עם מאמר פורץ דרך. על זה נאמר: הענווים יירשו את הארץ.

ליזי השתמש בצורה מתמטית הנקראת E8 – שהיא תבנית בעלת 248 נקודות – וסידר בתוכה את החלקיקים והכוחות הידועים למדע. ברגע שעשה זאת, הוא קיבל את הקשרים ביניהם – כולל את הקשר בין כוח הכבידה החמקמק לשלושת הכוחות האחרים (אלקטרומגנטיות, הכוח הגרעיני החלש והכוח הגרעיני החזק). מדהים לגלות שסידור גיאומטרי מסוים יכול להפיק תובנות רבות כל כך (לדוגמה: התנגשות של גלוּאון בקווארק).

בתיאוריה המופלאה הזו חסרים יותר מ-20 חלקיקים חדשים שעדיין יש לגלות, ובנוסף אין לה שום אישוש ניסויי (עדיין). כמובן שזה לא ממש משנה – גם תיאוריית המיתרים “שולטת בכיפה” כבר כמעט 40 שנה ללא שום הוכחה בשטח. התיאוריה של ליזי לא מסובכת כמו תיאוריית המיתרים ואינה דורשת 10 או 26 ממדים כמו זו האחרונה. בנוסף, התיאוריה של ליזי עובדת עם אלגברה פשוטה ולא עם משוואות דיפרנציאליות ופונקציות גל, כנהוג במכניקת הקוואנטים.

הפעם האחרונה בה יושמה בהצלחה חבורה מתמטית לצורכי הפיזיקה הייתה בשנות ה-60 של המאה ה-20. שני פיזיקאים גיבשו בנפרד ובמקביל שיטה חדשה לחלוקת חלקיקי היסוד – שיטה שנקראת “דרך השמונה” (The Eightfold Way). בדיוק כמו בבודהיזם – משם שאובה הגישה הזו – חלקיקי יסוד הנקראים “היפרונים” נחלקו ל-8 משפחות באמצעות חבורת סימטריה מתמטית שנקראת (3)SU. “דרך השמונה” חזתה את קיומו של היפרון מאסיבי חדש בשם “אומגה מינוס”, וכן את קיומם של חלקיקי יסוד קטנים יותר שנקראים קווארקים.

כשתיאוריה חדשה גם פשוטה יותר מקודמותיה וגם מספקת תחזיות שלא היו קיימות לפני כן, המדענים מוכנים להחזיק בה גם אם אין לה שום הוכחה. אולי התיאוריה של ליזי היא זריקת המרץ הנחוצה לפיזיקה של החלקיקים ושל האנרגיות הגבוהות, אחרי כמה עשרות שנים בהן קרסו לתחתית האינטרס המדעי.

 

3 תגובות


  1. מה?
    כמו טבלת היסודות הכימיים?

    הגב

  2. ממה שהבנתי
    הצורה הגיאומטרית הזו, E8, נוצרה על ידי מתמטיקאים. גארט ליזי פשוט ראה שהמשוואות שמתארות אותה מתאימות לתאר גם אינטראקציות בין חלקיקים וכוחות – וזה מה שהוא עשה.

    הגב

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *