Μια βαθύτερη κρίση αναγκάζει τους φυσικούς να επανεξετάσουν τη δομή των νόμων της φύσης
Στο Η Δομή των Επιστημονικών Επαναστάσεων , ο φιλόσοφος της επιστήμης Thomas Kuhn παρατήρησε ότι οι επιστήμονες περνούν μεγάλες περιόδους κάνοντας μικρά βήματα. Θέτουν και λύνουν παζλ ενώ ερμηνεύουν συλλογικά όλα τα δεδομένα μέσα σε μια σταθερή κοσμοθεωρία ή θεωρητικό πλαίσιο, το οποίο ο Kuhn ονόμασε παράδειγμα. Αργά ή γρήγορα, όμως, τα γεγονότα αναδεικνύουν ότι έρχονται σε σύγκρουση με το κυρίαρχο παράδειγμα. Ακολουθεί κρίση. Οι επιστήμονες σφίγγουν τα χέρια τους, επανεξετάζουν τις υποθέσεις τους και τελικά κάνουν μια επαναστατική στροφή σε ένα νέο παράδειγμα, μια ριζικά διαφορετική και πιο αληθινή κατανόηση της φύσης. Στη συνέχεια συνεχίζεται η σταδιακή πρόοδος.
Για αρκετά χρόνια, οι φυσικοί των σωματιδίων που μελετούν τα θεμελιώδη δομικά στοιχεία της φύσης βρίσκονταν σε μια κρίση Kuhnian στα σχολικά βιβλία.
Η κρίση έγινε αναμφισβήτητη το 2016, όταν, παρά τη σημαντική αναβάθμιση, ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων στη Γενεύη δεν είχε ακόμη δημιουργήσει κανένα από τα νέα στοιχειώδη σωματίδια που περίμεναν οι θεωρητικοί εδώ και δεκαετίες. Το σμήνος πρόσθετων σωματιδίων θα είχε λύσει ένα μεγάλο παζλ σχετικά με ένα ήδη γνωστό, το φημισμένο μποζόνιο Χιγκς. Το πρόβλημα της ιεραρχίας, όπως ονομάζεται το παζλ, ρωτά γιατί το μποζόνιο Χιγκς είναι τόσο ελαφρύ - εκατό εκατομμύρια δισεκατομμύρια φορές λιγότερο μάζα από τις υψηλότερες ενεργειακές κλίμακες που υπάρχουν στη φύση. Η μάζα Χιγκς φαίνεται αφύσικα γραμμένη σε σχέση με αυτές τις υψηλότερες ενέργειες, σαν να ακυρώνονται ως εκ θαύματος τεράστιοι αριθμοί στην υποκείμενη εξίσωση που καθορίζει την τιμή της.
Τα επιπλέον σωματίδια θα εξηγούσαν τη μικροσκοπική μάζα Higgs, αποκαθιστώντας αυτό που οι φυσικοί αποκαλούν «φυσικότητα» στις εξισώσεις τους. Αλλά αφού ο LHC έγινε ο τρίτος και μεγαλύτερος επιταχυντής που έψαχνε μάταια για αυτούς, φάνηκε ότι η ίδια η λογική για το τι είναι φυσικό στη φύση μπορεί να ήταν λάθος. «Είμαστε αντιμέτωποι με την ανάγκη να επανεξετάσουμε τις κατευθυντήριες αρχές που έχουν χρησιμοποιηθεί εδώ και δεκαετίες για την αντιμετώπιση των πιο θεμελιωδών ερωτημάτων σχετικά με τον φυσικό κόσμο», έγραψε ο Gian Giudice, επικεφαλής του τμήματος θεωρίας στο CERN, το εργαστήριο που στεγάζει τον LHC. 2017.
Στην αρχή, η κοινότητα απελπίστηκε. «Θα μπορούσατε να νιώσετε την απαισιοδοξία», είπε η Isabel Garcia Garcia, θεωρητικός σωματιδίων στο Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής Kavli στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στη Σάντα Μπάρμπαρα, η οποία ήταν μεταπτυχιακή φοιτήτρια εκείνη την εποχή. Όχι μόνο ο θρυμματιστής πρωτονίων των 10 δισεκατομμυρίων δολαρίων απέτυχε να απαντήσει σε μια ερώτηση 40 ετών, αλλά και οι ίδιες οι πεποιθήσεις και οι στρατηγικές που καθοδηγούσαν από καιρό τη σωματιδιακή φυσική δεν μπορούσαν πλέον να εμπιστευτούν. Οι άνθρωποι αναρωτιόντουσαν πιο δυνατά από πριν αν το σύμπαν είναι απλώς αφύσικο, προϊόν λεπτοσυντονισμένων μαθηματικών ακυρώσεων. Ίσως υπάρχει ένα πολυσύμπαν από σύμπαντα, όλα με τυχαία καλούμενες μάζες Higgs και άλλες παραμέτρους, και βρισκόμαστε εδώ μόνο επειδή οι ιδιόμορφες ιδιότητες του σύμπαντός μας ενθαρρύνουν το σχηματισμό ατόμων, αστεριών και πλανητών και συνεπώς ζωής. Αυτό το «ανθρωπικό επιχείρημα», αν και πιθανώς σωστό, είναι απογοητευτικά ανεξέλεγκτη.
Πολλοί σωματιδιακοί φυσικοί μετανάστευσαν σε άλλες ερευνητικές περιοχές, «όπου το παζλ δεν έχει γίνει τόσο σκληρό όσο το πρόβλημα της ιεραρχίας», δήλωσε ο Nathaniel Craig, θεωρητικός φυσικός στο UCSB.
Μερικοί από εκείνους που παρέμειναν βάλθηκαν να εργαστούν εξετάζοντας υποθέσεις δεκαετιών. Άρχισαν να σκέφτονται εκ νέου τα εντυπωσιακά χαρακτηριστικά της φύσης που φαίνονται αφύσικα τελειοποιημένα - τόσο τη μικρή μάζα του μποζονίου Χιγκς, όσο και μια φαινομενικά άσχετη περίπτωση, που αφορά την αφύσικα χαμηλή ενέργεια του ίδιου του διαστήματος. "Τα πραγματικά θεμελιώδη προβλήματα είναι προβλήματα φυσικότητας", είπε ο Garcia Garcia.
Η ενδοσκόπησή τους αποδίδει καρπούς. Οι ερευνητές μηδενίζουν όλο και περισσότερο αυτό που βλέπουν ως αδυναμία στη συμβατική συλλογιστική για τη φυσικότητα. Βασίζεται σε μια φαινομενικά καλοήθη υπόθεση, μια υπόθεση που έχει εμπλακεί στις επιστημονικές προοπτικές από την αρχαία Ελλάδα:Τα μεγάλα πράγματα αποτελούνται από μικρότερα, πιο θεμελιώδη πράγματα — μια ιδέα γνωστή ως αναγωγισμός. «Το αναγωγικό παράδειγμα… είναι συνδεδεμένο με τα προβλήματα φυσικότητας», είπε η Nima Arkani-Hamed, θεωρητικός στο Ινστιτούτο Προηγμένων Μελετών στο Πρίνστον του Νιου Τζέρσεϊ.
Τώρα ένας αυξανόμενος αριθμός σωματιδιακών φυσικών πιστεύει ότι τα προβλήματα φυσικότητας και τα μηδενικά αποτελέσματα στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων μπορεί να συνδέονται με την κατάρρευση του αναγωγισμού. «Μήπως αυτό αλλάζει τους κανόνες του παιχνιδιού;» είπε ο Αρκάνι-Χαμέντ. Σε μια σειρά από πρόσφατες εργασίες, οι ερευνητές έριξαν στον άνεμο τον αναγωγισμό. Διερευνούν νέους τρόπους με τους οποίους οι κλίμακες μεγάλων και μικρών αποστάσεων μπορεί να συνωμοτούν, παράγοντας τιμές παραμέτρων που φαίνονται αφύσικα ακριβορυθμισμένες από μια αναγωγική προοπτική.
«Κάποιοι το αποκαλούν κρίση. Έχει μια απαισιόδοξη ατμόσφαιρα που συνδέεται με αυτό και δεν το νιώθω έτσι», είπε ο Γκαρσία Γκαρσία. "Είναι μια στιγμή που νιώθω ότι βρισκόμαστε σε κάτι βαθύ."
Τι είναι η φυσικότητα
Ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων έκανε μια κρίσιμη ανακάλυψη:Το 2012, τελικά χτύπησε το μποζόνιο Χιγκς, τον θεμέλιο λίθο του 50χρονου συνόλου εξισώσεων, γνωστών ως Καθιερωμένο Μοντέλο Φυσικής Σωματιδίων, το οποίο περιγράφει τα 17 γνωστά στοιχειώδη σωματίδια.
Η ανακάλυψη του Higgs επιβεβαίωσε μια καθηλωτική ιστορία που είναι γραμμένη στις εξισώσεις του Standard Model. Λίγες στιγμές μετά το Big Bang, μια οντότητα που διαπερνά το διάστημα που ονομάζεται πεδίο Higgs ξαφνικά εμποτίστηκε με ενέργεια. Αυτό το πεδίο Higgs τρίζει με μποζόνια Higgs, σωματίδια που έχουν μάζα λόγω της ενέργειας του πεδίου. Καθώς τα ηλεκτρόνια, τα κουάρκ και άλλα σωματίδια κινούνται στο διάστημα, αλληλεπιδρούν με τα μποζόνια Higgs και με αυτόν τον τρόπο αποκτούν επίσης μάζα.
Μετά την ολοκλήρωση του Καθιερωμένου Μοντέλου το 1975, οι αρχιτέκτονές του παρατήρησαν σχεδόν αμέσως ένα πρόβλημα.
Όταν το Higgs δίνει μάζα σε άλλα σωματίδια, την δίνουν αμέσως πίσω. οι μάζες των σωματιδίων τινάζονται μαζί. Οι φυσικοί μπορούν να γράψουν μια εξίσωση για τη μάζα του μποζονίου Higgs που περιλαμβάνει όρους από κάθε σωματίδιο με το οποίο αλληλεπιδρά. Όλα τα τεράστια σωματίδια του τυπικού μοντέλου συνεισφέρουν όρους στην εξίσωση, αλλά αυτές δεν είναι οι μόνες συνεισφορές. Το Higgs θα πρέπει επίσης να αναμιγνύεται μαθηματικά με βαρύτερα σωματίδια, μέχρι και φαινόμενα στην κλίμακα Planck, ένα ενεργειακό επίπεδο που σχετίζεται με την κβαντική φύση της βαρύτητας, τις μαύρες τρύπες και τη Μεγάλη Έκρηξη. Τα φαινόμενα κλίμακας Planck θα πρέπει να συνεισφέρουν όρους στη μάζα Higgs που είναι τεράστια — περίπου εκατό εκατομμύρια δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από την πραγματική μάζα Higgs. Αφελώς, θα περιμένατε το μποζόνιο Higgs να είναι τόσο βαρύ όσο είναι, ενισχύοντας έτσι και άλλα στοιχειώδη σωματίδια. Τα σωματίδια θα ήταν πολύ βαριά για να σχηματίσουν άτομα και το σύμπαν θα ήταν άδειο.
Για να εξαρτάται το Χιγκς από τεράστιες ενέργειες αλλά να καταλήγει τόσο ελαφρύ, πρέπει να υποθέσετε ότι ορισμένες από τις συνεισφορές του Πλανκ στη μάζα του είναι αρνητικές ενώ άλλες είναι θετικές, και ότι όλες πληκτρολογούνται στα σωστά ποσά για να ακυρωθούν ακριβώς. . Εκτός και αν υπάρχει κάποιος λόγος για αυτήν την ακύρωση, φαίνεται γελοίο - περίπου τόσο απίθανο όσο τα ρεύματα αέρα και οι δονήσεις του τραπεζιού που εξουδετερώνουν το ένα το άλλο για να κρατήσουν ένα μολύβι ισορροπημένο στην άκρη του. Αυτού του είδους οι τελειοποιημένες ακυρώσεις φυσικοί θεωρούν "αφύσικο".
Μέσα σε λίγα χρόνια, οι φυσικοί βρήκαν μια τακτοποιημένη λύση:την υπερσυμμετρία, έναν υποθετικό διπλασιασμό των στοιχειωδών σωματιδίων της φύσης. Η υπερσυμμετρία λέει ότι κάθε μποζόνιο (ένας από τους δύο τύπους σωματιδίων) έχει ένα συνεργάτη φερμιόνιο (ο άλλος τύπος) και το αντίστροφο. Τα μποζόνια και τα φερμιόνια συνεισφέρουν θετικούς και αρνητικούς όρους στη μάζα Higgs, αντίστοιχα. Επομένως, εάν αυτοί οι όροι έρχονται πάντα σε ζεύγη, θα ακυρώνονται πάντα.
Η αναζήτηση για υπερσυμμετρικά σωματίδια εταίρου ξεκίνησε στον Μεγάλο Επιταχυντή Ηλεκτρονίων-Ποζιτρονίων τη δεκαετία του 1990. Οι ερευνητές υπέθεσαν ότι τα σωματίδια ήταν λίγο βαρύτερα από τους εταίρους τους στο Standard Model, απαιτώντας περισσότερη ακατέργαστη ενέργεια για να υλοποιηθούν, έτσι επιτάχυναν τα σωματίδια σε ταχύτητα σχεδόν φωτός, τα συνέτριψαν μεταξύ τους και αναζήτησαν βαριές εμφανίσεις ανάμεσα στα συντρίμμια.
Εν τω μεταξύ, εμφανίστηκε ένα άλλο πρόβλημα φυσικότητας.
Ο ιστός του διαστήματος, ακόμη και όταν στερείται ύλης, φαίνεται σαν να πρέπει να τσιτσιρίζει από ενέργεια - η καθαρή δραστηριότητα όλων των κβαντικών πεδίων που διέρχονται από αυτό. Όταν οι φυσικοί των σωματιδίων αθροίζουν όλες τις υποτιθέμενες συνεισφορές στην ενέργεια του διαστήματος, διαπιστώνουν ότι, όπως και με τη μάζα Higgs, οι εγχύσεις ενέργειας που προέρχονται από φαινόμενα κλίμακας Planck θα πρέπει να την ανατινάξουν. Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν έδειξε ότι η ενέργεια του διαστήματος, την οποία ονόμασε κοσμολογική σταθερά, έχει βαρυτικά απωθητικό αποτέλεσμα. αναγκάζει τον χώρο να επεκτείνεται όλο και πιο γρήγορα. Αν το διάστημα εμποτιζόταν με μια Πλανκική πυκνότητα ενέργειας, το σύμπαν θα είχε διαλυθεί λίγες στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη. Αλλά αυτό δεν συνέβη.
Αντίθετα, οι κοσμολόγοι παρατηρούν ότι η διαστολή του διαστήματος επιταχύνεται μόνο αργά, υποδεικνύοντας ότι η κοσμολογική σταθερά είναι μικρή. Οι μετρήσεις το 1998 καθόρισαν την αξία του ως ένα εκατομμύριο εκατομμύρια εκατομμύρια εκατομμύρια φορές χαμηλότερη από την ενέργεια Planck. Και πάλι, φαίνεται ότι όλες αυτές οι τεράστιες ενέσεις και εξαγωγές ενέργειας στην εξίσωση για την κοσμολογική σταθερά ακυρώνονται τέλεια, αφήνοντας το διάστημα τρομερά ήρεμο.
Και τα δύο αυτά μεγάλα προβλήματα φυσικότητας ήταν εμφανή στα τέλη της δεκαετίας του 1970, αλλά για δεκαετίες, οι φυσικοί τα αντιμετώπιζαν ως άσχετα μεταξύ τους. "Αυτό ήταν στη φάση όπου οι άνθρωποι ήταν σχιζοφρενείς για αυτό", είπε ο Arkani-Hamed. Το πρόβλημα της κοσμολογικής σταθεράς φαινόταν δυνητικά να σχετίζεται με μυστηριώδεις, κβαντικές πτυχές της βαρύτητας, αφού η ενέργεια του διαστήματος ανιχνεύεται αποκλειστικά μέσω της βαρυτικής της επίδρασης. Το πρόβλημα της ιεραρχίας έμοιαζε περισσότερο με ένα «πρόβλημα βρώμικων-μικρών λεπτομερειών», είπε ο Arkani-Hamed - το είδος του ζητήματος που, όπως δύο ή τρία άλλα προβλήματα του παρελθόντος, θα αποκάλυπτε τελικά μερικά κομμάτια του παζλ που έλειπαν. «Η ασθένεια του Higgs», όπως ονόμασε ο Giudice την αφύσικη ελαφρότητά της, δεν ήταν κάτι που λίγα σωματίδια υπερσυμμετρίας στον LHC δεν μπορούσαν να θεραπεύσουν.
Εκ των υστέρων, τα δύο προβλήματα φυσικότητας μοιάζουν περισσότερο με συμπτώματα ενός βαθύτερου ζητήματος.
«Είναι χρήσιμο να σκεφτούμε πώς προκύπτουν αυτά τα προβλήματα», είπε ο Garcia Garcia σε μια κλήση Zoom από τη Santa Barbara αυτό το χειμώνα. "Το πρόβλημα της ιεραρχίας και το πρόβλημα της κοσμολογικής σταθεράς είναι προβλήματα που προκύπτουν εν μέρει λόγω των εργαλείων που χρησιμοποιούμε για να προσπαθήσουμε να απαντήσουμε σε ερωτήσεις - του τρόπου με τον οποίο προσπαθούμε να κατανοήσουμε ορισμένα χαρακτηριστικά του σύμπαντος."
Ακριβής η αναγωγή
Οι φυσικοί έρχονται με τον αστείο τρόπο που καταγράφουν τις συνεισφορές τους στη μάζα Higgs και στην κοσμολογική σταθερά με ειλικρίνεια. Η μέθοδος υπολογισμού αντικατοπτρίζει την περίεργη δομή φωλιάσματος-κούκλας του φυσικού κόσμου.
Κάντε μεγέθυνση σε κάτι και θα ανακαλύψετε ότι στην πραγματικότητα πρόκειται για πολλά μικρότερα πράγματα. Αυτό που μοιάζει από μακριά με γαλαξία είναι στην πραγματικότητα μια συλλογή από αστέρια. Κάθε αστέρι είναι πολλά άτομα. ένα άτομο διαλύεται περαιτέρω σε ιεραρχικά στρώματα υποατομικών μερών. Επιπλέον, καθώς κάνετε μεγέθυνση σε κλίμακες μικρότερης απόστασης, βλέπετε βαρύτερα και πιο ενεργητικά στοιχειώδη σωματίδια και φαινόμενα - μια βαθιά σύνδεση μεταξύ υψηλών ενεργειών και μικρών αποστάσεων που εξηγεί γιατί ένας επιταχυντής σωματιδίων υψηλής ενέργειας λειτουργεί σαν μικροσκόπιο στο σύμπαν. Η σύνδεση μεταξύ υψηλών ενεργειών και μικρών αποστάσεων έχει πολλά είδωλα σε όλη τη φυσική. Για παράδειγμα, η κβαντομηχανική λέει ότι κάθε σωματίδιο είναι επίσης ένα κύμα. Όσο πιο μαζικό είναι το σωματίδιο, τόσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος που σχετίζεται με αυτό. Ένας άλλος τρόπος να το σκεφτούμε είναι ότι η ενέργεια πρέπει να συσσωρευτεί πιο πυκνά για να σχηματίσει μικρότερα αντικείμενα. Οι φυσικοί αναφέρονται στη φυσική χαμηλής ενέργειας, σε μεγάλες αποστάσεις ως «IR» και στη φυσική υψηλής ενέργειας, μικρής απόστασης ως «UV», κάνοντας μια αναλογία με τα υπέρυθρα και υπεριώδη μήκη κύματος του φωτός.
Στις δεκαετίες του 1960 και του 1970, οι τιτάνες της σωματιδιακής φυσικής Kenneth Wilson και Steven Weinberg έβαλαν το δάχτυλό τους σε αυτό που είναι τόσο αξιοσημείωτο σχετικά με την ιεραρχική δομή της φύσης:Μας επιτρέπει να περιγράψουμε τα γεγονότα σε κάποια μεγάλη, IR κλίμακα ενδιαφέροντος χωρίς να γνωρίζουμε τι είναι «πραγματικά». συμβαίνει σε πιο μικροσκοπικές, υπεριώδεις κλίμακες. Μπορείτε, για παράδειγμα, να μοντελοποιήσετε το νερό με μια υδροδυναμική εξίσωση που το αντιμετωπίζει ως ένα λείο ρευστό, αγνοώντας την περίπλοκη δυναμική του H2 Ω μόρια. Η υδροδυναμική εξίσωση περιλαμβάνει έναν όρο που αντιπροσωπεύει το ιξώδες του νερού - έναν μοναδικό αριθμό, ο οποίος μπορεί να μετρηθεί σε κλίμακες IR, που συνοψίζει όλες εκείνες τις μοριακές αλληλεπιδράσεις που συμβαίνουν στην υπεριώδη ακτινοβολία. Οι φυσικοί λένε ότι οι κλίμακες υπεριώδους και υπεριώδους ακτινοβολίας «αποσυνδέονται», κάτι που τους επιτρέπει να περιγράφουν αποτελεσματικά πτυχές του κόσμου χωρίς να γνωρίζουν τι συμβαίνει κατά βάθος στην κλίμακα Planck - την απόλυτη κλίμακα UV, που αντιστοιχεί σε ένα δισεκατομμυριοστό του τρισεκατομμυριοστό του τρισεκατομμυρίου του εκατοστού. ή 10 δισεκατομμύρια δισεκατομμύρια γιγαηλεκτρον-βολτ (GeV) ενέργειας, όπου ο ίδιος ο ιστός του χωροχρόνου πιθανώς διαλύεται σε κάτι άλλο.
«Μπορούμε να κάνουμε φυσική γιατί μπορούμε να παραμείνουμε άγνοι για το τι συμβαίνει σε μικρές αποστάσεις», είπε ο Riccardo Rattazzi, θεωρητικός φυσικός στο Ελβετικό Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Λωζάνης.
Ο Wilson και ο Weinberg ανέπτυξαν χωριστά κομμάτια του πλαισίου που χρησιμοποιούν οι φυσικοί των σωματιδίων για να μοντελοποιήσουν διαφορετικά επίπεδα του κόσμου των φωλιασμένων κούκλων:αποτελεσματική θεωρία πεδίου. Στο πλαίσιο του EFT προκύπτουν προβλήματα φυσικότητας.
Ένα EFT μοντελοποιεί ένα σύστημα - μια δέσμη πρωτονίων και νετρονίων, ας πούμε - σε μια ορισμένη κλίμακα κλίμακας. Κάντε ζουμ στα πρωτόνια και τα νετρόνια για λίγο και θα συνεχίσουν να μοιάζουν με πρωτόνια και νετρόνια. μπορείτε να περιγράψετε τη δυναμική τους σε αυτό το εύρος με τη «χειραλική αποτελεσματική θεωρία πεδίου». Αλλά τότε μια ΗΜΧ θα φτάσει στο «απώτατο όριο υπεριώδους ακτινοβολίας», μια κλίμακα μικρής απόστασης, υψηλής ενέργειας στην οποία η ΗΜΧ παύει να είναι μια αποτελεσματική περιγραφή του συστήματος. Σε μια αποκοπή 1 GeV, για παράδειγμα, η θεωρία χειρόμορφου αποτελεσματικού πεδίου σταματά να λειτουργεί, επειδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια σταματούν να συμπεριφέρονται σαν μεμονωμένα σωματίδια και αντίθετα ενεργούν σαν τρίο κουάρκ. Μια διαφορετική θεωρία ξεκινά.
Είναι σημαντικό ότι ένα EFT χαλάει στην αποκοπή UV για κάποιο λόγο. Το όριο είναι όπου πρέπει να βρεθούν νέα σωματίδια υψηλότερης ενέργειας ή φαινόμενα που δεν περιλαμβάνονται σε αυτήν τη θεωρία.
Στο εύρος λειτουργίας του, ένα EFT υπολογίζει τη φυσική υπεριώδους ακτινοβολίας κάτω από το όριο, προσθέτοντας "διορθώσεις" που αντιπροσωπεύουν αυτά τα άγνωστα αποτελέσματα. Είναι ακριβώς όπως το πώς μια εξίσωση ρευστού έχει έναν όρο ιξώδους για να συλλάβει το καθαρό αποτέλεσμα των μοριακών συγκρούσεων σε μικρή απόσταση. Οι φυσικοί δεν χρειάζεται να ξέρουν ποια είναι η πραγματική φυσική στο όριο για να γράψουν αυτές τις διορθώσεις. χρησιμοποιούν απλώς την κλίμακα αποκοπής ως εκτίμηση του μεγέθους των επιπτώσεων.
Συνήθως, όταν υπολογίζετε κάτι σε μια κλίμακα IR ενδιαφέροντος, οι διορθώσεις UV είναι μικρές, ανάλογες με την (σχετικά μικρότερη) κλίμακα μήκους που σχετίζεται με την αποκοπή. Η κατάσταση αλλάζει, ωστόσο, όταν χρησιμοποιείτε το EFT για να υπολογίσετε μια παράμετρο όπως η μάζα Higgs ή η κοσμολογική σταθερά — κάτι που έχει μονάδες μάζας ή ενέργειας. Τότε οι διορθώσεις UV στην παράμετρο είναι μεγάλες, επειδή (για να έχουμε τις σωστές μονάδες) οι διορθώσεις είναι ανάλογες με την ενέργεια — αντί του μήκους — που σχετίζεται με την αποκοπή. Και ενώ το μήκος είναι μικρό, η ενέργεια είναι υψηλή. Αυτές οι παράμετροι λέγεται ότι είναι "ευαίσθητες στην υπεριώδη ακτινοβολία".
Η έννοια της φυσικότητας εμφανίστηκε τη δεκαετία του 1970 μαζί με την ίδια την αποτελεσματική θεωρία πεδίου, ως μια στρατηγική για τον προσδιορισμό του πού πρέπει να αποκοπεί ένα EFT και πού, επομένως, πρέπει να βρίσκεται η νέα φυσική. Η λογική έχει ως εξής:Εάν μια παράμετρος μάζας ή ενέργειας έχει υψηλή αποκοπή, η τιμή της θα πρέπει φυσικά να είναι μεγάλη, ωθούμενη ψηλότερα από όλες τις διορθώσεις UV. Επομένως, εάν η παράμετρος είναι μικρή, η ενέργεια αποκοπής πρέπει να είναι χαμηλή.
Μερικοί σχολιαστές έχουν απορρίψει τη φυσικότητα ως απλή αισθητική προτίμηση. Αλλά άλλοι επισημαίνουν πότε η στρατηγική αποκάλυψε ακριβείς, κρυμμένες αλήθειες για τη φύση. «Η λογική λειτουργεί», είπε ο Κρεγκ, επικεφαλής των πρόσφατων προσπαθειών για επανεξέταση αυτής της λογικής. Τα προβλήματα φυσικότητας «ήταν πάντα μια ένδειξη για το πού αλλάζει η εικόνα και πρέπει να εμφανίζονται νέα πράγματα».
Τι μπορεί να κάνει η φυσικότητα
Το 1974, λίγα χρόνια πριν ακόμη επινοηθεί ο όρος «φυσικότητα», η Mary K. Gaillard και ο Ben Lee χρησιμοποίησαν θεαματικά τη στρατηγική για να προβλέψουν τη μάζα ενός τότε υποθετικού σωματιδίου που ονομαζόταν κουάρκ γοητείας. "Η επιτυχία της πρόβλεψής της και η συνάφειά της με το πρόβλημα της ιεραρχίας υποτιμώνται άγρια στον τομέα μας", είπε ο Κρεγκ.
Εκείνο το καλοκαίρι του ’74, ο Gaillard και ο Lee μπερδεύονταν με τη διαφορά μεταξύ των μαζών δύο σωματιδίων kaon - σύνθετων κουάρκ. Η διαφορά που μετρήθηκε ήταν μικρή. Αλλά όταν προσπάθησαν να υπολογίσουν αυτή τη διαφορά μάζας με μια εξίσωση EFT, είδαν ότι η τιμή της κινδύνευε να εκραγεί. Επειδή η διαφορά μάζας του καονίου έχει μονάδες μάζας, είναι ευαίσθητη στην υπεριώδη ακτινοβολία, λαμβάνοντας διορθώσεις υψηλής ενέργειας που προέρχονται από την άγνωστη φυσική στο σημείο αποκοπής. Το όριο της θεωρίας δεν ήταν γνωστό, αλλά οι φυσικοί εκείνη την εποχή σκέφτηκαν ότι δεν θα μπορούσε να είναι πολύ υψηλό, διαφορετικά η προκύπτουσα διαφορά μάζας καονίου θα φαινόταν περίεργα μικρή σε σχέση με τις διορθώσεις - αφύσικη, όπως λένε τώρα οι φυσικοί. Ο Gaillard και ο Lee συμπέραναν τη χαμηλή κλίμακα αποκοπής του EFT, το μέρος όπου θα έπρεπε να αποκαλυφθεί η νέα φυσική. Υποστήριξαν ότι ένα κουάρκ που προτάθηκε πρόσφατα που ονομάζεται κουάρκ γοητείας πρέπει να βρεθεί με μάζα όχι μεγαλύτερη από 1,5 GeV.
Το κουάρκ γοητείας εμφανίστηκε τρεις μήνες αργότερα, με βάρος 1,2 GeV. Η ανακάλυψη εγκαινίασε μια αναγέννηση της κατανόησης γνωστή ως επανάσταση του Νοεμβρίου που οδήγησε γρήγορα στην ολοκλήρωση του Καθιερωμένου Μοντέλου. Σε μια πρόσφατη βιντεοκλήση, η Gaillard, τώρα 82 ετών, θυμήθηκε ότι βρισκόταν στην Ευρώπη για να επισκεφτεί το CERN όταν κυκλοφόρησε η είδηση. Ο Λι της έστειλε ένα τηλεγράφημα:ΒΡΕΘΗΚΕ ΓΟΥΡΙ.
Τέτοιοι θρίαμβοι οδήγησαν πολλούς φυσικούς να αισθάνονται βέβαιοι ότι το πρόβλημα της ιεραρχίας, επίσης, θα προανήγγειλε νέα σωματίδια όχι πολύ βαρύτερα από αυτά του Καθιερωμένου Μοντέλου. Εάν η αποκοπή του Καθιερωμένου Μοντέλου ήταν κοντά στην κλίμακα Planck (όπου οι ερευνητές γνωρίζουν με βεβαιότητα ότι το Καθιερωμένο Μοντέλο αποτυγχάνει, καθώς δεν λαμβάνει υπόψη την κβαντική βαρύτητα), τότε οι διορθώσεις UV στη μάζα Higgs θα ήταν τεράστιες - καθιστώντας την ελαφρότητά του αφύσικη . Μια αποκοπή όχι πολύ πάνω από τη μάζα του ίδιου του μποζονίου Higgs θα έκανε το Higgs περίπου τόσο βαρύ όσο οι διορθώσεις που προέρχονται από το cutoff, και όλα θα φαίνονται φυσικά. «Αυτή η επιλογή ήταν το σημείο εκκίνησης της δουλειάς που έχει γίνει στην προσπάθεια αντιμετώπισης του προβλήματος της ιεραρχίας τα τελευταία 40 χρόνια», δήλωσε ο Γκαρσία Γκαρσία. "Οι άνθρωποι βρήκαν υπέροχες ιδέες, όπως η υπερσυμμετρία, η σύνθετη συμπεριφορά [του Higgs], που δεν έχουμε δει να υλοποιούνται στη φύση."
Η Γκαρσία Γκαρσία ήταν μερικά χρόνια στο διδακτορικό της στη σωματιδιακή φυσική στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης το 2016, όταν της έγινε σαφές ότι έπρεπε να γίνει απολογισμός. "Τότε άρχισα να ενδιαφέρομαι περισσότερο για αυτό το στοιχείο που λείπει και το οποίο συνήθως δεν ενσωματώνουμε όταν συζητάμε αυτά τα προβλήματα, που είναι η βαρύτητα - αυτή η συνειδητοποίηση ότι η κβαντική βαρύτητα έχει περισσότερα από όσα μπορούμε να πούμε από την αποτελεσματική θεωρία πεδίου."
Η βαρύτητα ανακατεύει τα πάντα
Οι θεωρητικοί έμαθαν στη δεκαετία του 1980 ότι η βαρύτητα δεν παίζει με τους συνήθεις αναγωγικούς κανόνες. Εάν συνδυάσετε δύο σωματίδια αρκετά δυνατά, οι ενέργειές τους συγκεντρώνονται τόσο στο σημείο σύγκρουσης που θα σχηματίσουν μια μαύρη τρύπα - μια περιοχή τόσο ακραίας βαρύτητας που τίποτα δεν μπορεί να ξεφύγει. Συνδέστε τα σωματίδια μαζί ακόμα πιο σκληρά και θα σχηματίσουν μια μεγαλύτερη μαύρη τρύπα. Η περισσότερη ενέργεια δεν σας επιτρέπει πλέον να βλέπετε μικρότερες αποστάσεις — ακριβώς το αντίθετο. Όσο πιο δυνατά χτυπάτε, τόσο μεγαλύτερη είναι η αόρατη περιοχή που προκύπτει. Οι μαύρες τρύπες και η θεωρία της κβαντικής βαρύτητας που περιγράφει το εσωτερικό τους αντιστρέφουν εντελώς τη συνηθισμένη σχέση μεταξύ υψηλών ενεργειών και μικρών αποστάσεων. «Η βαρύτητα είναι αντι-αναγωγική», είπε ο Σεργκέι Ντουμπόφσκι, φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης.
Η κβαντική βαρύτητα φαίνεται να παίζει με την αρχιτεκτονική της φύσης, κοροϊδεύοντας το τακτοποιημένο σύστημα των ένθετων ζυγών που έχουν συνηθίσει οι φυσικοί που χρησιμοποιούν EFT. Ο Κρεγκ, όπως και ο Γκαρσία Γκαρσία, άρχισε να σκέφτεται τις επιπτώσεις της βαρύτητας αμέσως μετά την αναζήτηση του LHC κενή. Προσπαθώντας να βρει νέες λύσεις στο πρόβλημα της ιεραρχίας, ο Κρεγκ ξαναδιάβασε ένα δοκίμιο του 2008 σχετικά με τη φυσικότητα από τον Giudice, τον θεωρητικό του CERN. Άρχισε να αναρωτιέται τι εννοούσε ο Giudice όταν έγραψε ότι η λύση στο πρόβλημα της κοσμολογικής σταθεράς μπορεί να περιλαμβάνει «κάποια περίπλοκη αλληλεπίδραση μεταξύ υπέρυθρων και υπεριωδών επιδράσεων». Εάν το IR και το UV έχουν περίπλοκη αλληλεπίδραση, αυτό θα αψηφούσε τη συνήθη αποσύνδεση που επιτρέπει την αποτελεσματική θεωρία πεδίου να λειτουργήσει. «Μόλις έψαξα στο Google πράγματα όπως «μίξη UV-IR», είπε ο Κρεγκ, κάτι που τον οδήγησε σε μερικές ενδιαφέρουσες δημοσιεύσεις από το 1999, «και έφευγα».
Η ανάμειξη υπεριώδους υπεριώδους ακτινοβολίας δυνητικά επιλύει προβλήματα φυσικότητας παραβιάζοντας το σύστημα μείωσης του EFT. Στο EFT, προβλήματα φυσικότητας προκύπτουν όταν ποσότητες όπως η μάζα Higgs και η κοσμολογική σταθερά είναι ευαίσθητες στην υπεριώδη ακτινοβολία, αλλά με κάποιο τρόπο δεν ανατινάζονται, σαν να υπάρχει μια συνωμοσία μεταξύ όλης της φυσικής UV που ακυρώνει την επίδρασή τους στο IR. «Στη λογική της αποτελεσματικής θεωρίας πεδίου, απορρίπτουμε αυτή τη δυνατότητα», εξήγησε ο Κρεγκ. Ο αναγωγισμός μας λέει ότι η φυσική υπερύθρων αναδύεται από τη φυσική υπεριώδους ακτινοβολίας - ότι το ιξώδες του νερού προέρχεται από τη μοριακή του δυναμική, τα πρωτόνια παίρνουν τις ιδιότητές τους από τα εσωτερικά κουάρκ τους και οι εξηγήσεις αποκαλύπτονται καθώς μεγεθύνετε - ποτέ το αντίστροφο. Η υπεριώδης ακτινοβολία δεν επηρεάζεται ούτε εξηγείται από το υπερύθρο, «έτσι [επιδράσεις υπεριώδους ακτινοβολίας] δεν μπορεί να έχει μια συνωμοσία για να κάνει τα πράγματα να λειτουργήσουν για το Higgs σε πολύ διαφορετική κλίμακα».
Το ερώτημα που θέτει τώρα ο Κρεγκ είναι:«Θα μπορούσε αυτή η λογική της αποτελεσματικής θεωρίας πεδίου να καταρρεύσει;» Ίσως οι εξηγήσεις μπορούν πραγματικά να ρέουν αμφίδρομα μεταξύ του υπεριώδους και του υπερύθρου. «Αυτό δεν είναι εντελώς πίτα στον ουρανό, γιατί γνωρίζουμε ότι η βαρύτητα το κάνει αυτό», είπε. «Η βαρύτητα παραβιάζει τον κανονικό συλλογισμό EFT επειδή αναμειγνύει τη φυσική σε όλες τις κλίμακες μήκους — μικρές αποστάσεις, μεγάλες αποστάσεις. Επειδή το κάνει αυτό, σας δίνει αυτή τη διέξοδο."
Πώς η ανάμειξη UV-IR μπορεί να εξοικονομήσει φυσικότητα
Αρκετές νέες μελέτες για την ανάμειξη UV-IR και πώς θα μπορούσε να λύσει προβλήματα φυσικότητας αναφέρονται σε δύο εργασίες που εμφανίστηκαν το 1999. «Υπάρχει αυξημένο ενδιαφέρον για αυτές τις πιο εξωτικές λύσεις που δεν μοιάζουν με EFT σε αυτά τα προβλήματα», είπε ο Patrick Draper, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Illinois, Urbana-Champaign του οποίου η πρόσφατη εργασία ξεκινά από εκεί που σταμάτησε μια από τις εργασίες του 1999.
Ο Draper και οι συνεργάτες του μελετούν το δεσμευμένο CKN, που ονομάστηκε από τους συγγραφείς της εργασίας του ’99, Andrew Cohen, David B. Kaplan και Ann Nelson. Οι συγγραφείς σκέφτηκαν πώς, αν βάλετε σωματίδια σε ένα κουτί και το θερμάνετε, μπορείτε μόνο να αυξήσετε την ενέργεια των σωματιδίων τόσο πολύ πριν το κουτί καταρρεύσει σε μια μαύρη τρύπα. Υπολόγισαν ότι ο αριθμός των καταστάσεων σωματιδίων υψηλής ενέργειας που μπορείτε να χωρέσετε στο κουτί πριν αυτό καταρρεύσει είναι ανάλογος με την επιφάνεια του κουτιού που ανυψώθηκε στα τρία τέταρτα της ισχύος, όχι με τον όγκο του κουτιού όπως νομίζετε. Συνειδητοποίησαν ότι αυτό αντιπροσώπευε μια περίεργη σχέση UV-IR. Το μέγεθος του κουτιού, το οποίο καθορίζει την κλίμακα υπερύθρων, περιορίζει σοβαρά τον αριθμό των καταστάσεων σωματιδίων υψηλής ενέργειας εντός του κουτιού — την κλίμακα UV.
Στη συνέχεια συνειδητοποίησαν ότι εάν το ίδιο όριο ισχύει για ολόκληρο το σύμπαν μας, επιλύει το πρόβλημα της κοσμολογικής σταθεράς. Σε αυτό το σενάριο, το παρατηρήσιμο σύμπαν είναι σαν ένα πολύ μεγάλο κουτί. Και ο αριθμός των καταστάσεων σωματιδίων υψηλής ενέργειας που μπορεί να περιέχει είναι ανάλογος της επιφάνειας του παρατηρήσιμου σύμπαντος προς τα τρία τέταρτα της δύναμης, όχι του (πολύ μεγαλύτερου) όγκου του σύμπαντος.
Αυτό σημαίνει ότι ο συνήθης υπολογισμός EFT της κοσμολογικής σταθεράς είναι πολύ αφελής. Αυτός ο υπολογισμός λέει την ιστορία ότι τα φαινόμενα υψηλής ενέργειας πρέπει να εμφανίζονται όταν κάνετε μεγέθυνση στον ιστό του διαστήματος, και αυτό θα πρέπει να ανατινάξει την ενέργεια του διαστήματος. Αλλά το όριο CKN υποδηλώνει ότι μπορεί να υπάρχει πολύ, πολύ λιγότερη δραστηριότητα υψηλής ενέργειας από ό,τι υποθέτει ο υπολογισμός EFT - που σημαίνει ότι λίγες πολύτιμες καταστάσεις υψηλής ενέργειας είναι διαθέσιμες για να καταλάβουν τα σωματίδια. Οι Cohen, Kaplan και Nelson έκαναν έναν απλό υπολογισμό δείχνοντας ότι, για ένα κουτί με το μέγεθος του σύμπαντος μας, το όριο τους προβλέπει λίγο πολύ ακριβώς τη μικροσκοπική τιμή για την κοσμολογική σταθερά που παρατηρείται.
Ο υπολογισμός τους υπονοεί ότι οι μεγάλες και οι μικρές κλίμακες μπορεί να συσχετίζονται μεταξύ τους με τρόπο που γίνεται εμφανής όταν κοιτάζετε μια ιδιότητα υπερύθρων ολόκληρου του σύμπαντος, όπως η κοσμολογική σταθερά.
Ο Draper και ο Nikita Blinov επιβεβαίωσαν σε έναν άλλο ακατέργαστο υπολογισμό πέρυσι ότι το όριο CKN προβλέπει την παρατηρούμενη κοσμολογική σταθερά. έδειξαν επίσης ότι το κάνει χωρίς να καταστρέψει τις πολλές επιτυχίες του EFT σε μικρότερης κλίμακας πειράματα.
Το όριο CKN δεν σας λέει γιατί συσχετίζονται η υπεριώδης ακτινοβολία και η υπεριώδης ακτινοβολία — γιατί, δηλαδή, το μέγεθος του κουτιού (το IR) περιορίζει σοβαρά τον αριθμό των καταστάσεων υψηλής ενέργειας μέσα στο κουτί (η υπεριώδης ακτινοβολία). Για αυτό, μάλλον πρέπει να γνωρίζετε την κβαντική βαρύτητα.
Άλλοι ερευνητές έχουν αναζητήσει απαντήσεις σε μια συγκεκριμένη θεωρία της κβαντικής βαρύτητας:τη θεωρία χορδών. Το περασμένο καλοκαίρι, οι θεωρητικοί των χορδών Steven Abel και Keith Dienes έδειξαν πώς η μίξη UV-IR στη θεωρία χορδών μπορεί να αντιμετωπίσει τόσο τα προβλήματα ιεραρχίας όσο και κοσμολογικής σταθεράς.
Υποψήφια για τη θεμελιώδη θεωρία της βαρύτητας και οτιδήποτε άλλο, η θεωρία χορδών υποστηρίζει ότι όλα τα σωματίδια είναι, από κοντά, μικρές δονούμενες χορδές. Τα σωματίδια του τυπικού μοντέλου όπως τα φωτόνια και τα ηλεκτρόνια είναι τρόποι δόνησης χαμηλής ενέργειας της θεμελιώδους χορδής. Αλλά η χορδή μπορεί επίσης να κουνιέται πιο ενεργητικά, δημιουργώντας ένα άπειρο φάσμα καταστάσεων χορδής με ολοένα και υψηλότερες ενέργειες. Το πρόβλημα ιεραρχίας, σε αυτό το πλαίσιο, ρωτά γιατί οι διορθώσεις από αυτές τις καταστάσεις συμβολοσειράς δεν διογκώνουν το Higgs, αν δεν υπάρχει τίποτα όπως η υπερσυμμετρία για να το προστατεύσει.
Οι Dienes και Abel υπολόγισαν ότι, λόγω μιας διαφορετικής συμμετρίας της θεωρίας χορδών που ονομάζεται σπονδυλωτή αναλλοίωτη, οι διορθώσεις από τις καταστάσεις χορδών σε όλες τις ενέργειες στο άπειρο φάσμα από το IR έως το UV θα συσχετιστούν με τον σωστό τρόπο για να ακυρωθούν, διατηρώντας και τη μάζα Higgs και η κοσμολογική σταθερά μικρή. Οι ερευνητές παρατήρησαν ότι αυτή η συνωμοσία μεταξύ των καταστάσεων χορδών χαμηλής και υψηλής ενέργειας δεν εξηγεί γιατί η μάζα Higgs και η ενέργεια Planck είναι τόσο ευρέως διαχωρισμένες αρχικά, μόνο που ένας τέτοιος διαχωρισμός είναι σταθερός. Ωστόσο, κατά τη γνώμη του Craig, "είναι μια πολύ καλή ιδέα."
Τα νέα μοντέλα αντιπροσωπεύουν μια αυξανόμενη τσάντα ιδεών ανάμειξης UV-IR. Η γωνία επίθεσης του Craig ανάγεται στην άλλη εργασία του 1999, του εξέχοντος θεωρητικού Nathan Seiberg του Ινστιτούτου Προηγμένων Μελετών και δύο συν-συγγραφέων. Μελέτησαν καταστάσεις όπου υπάρχει ένα μαγνητικό πεδίο στο φόντο που γεμίζει χώρο. Για να κατανοήσετε την ουσία του πώς προκύπτει εδώ η ανάμειξη UV-IR, φανταστείτε ένα ζευγάρι αντίθετα φορτισμένα σωματίδια που συνδέονται με ένα ελατήριο και πετούν στο διάστημα, κάθετα στο μαγνητικό πεδίο. Καθώς ανεβάζετε την ενέργεια του πεδίου, τα φορτισμένα σωματίδια επιταχύνονται, τεντώνοντας το ελατήριο. Σε αυτό το σενάριο παιχνιδιού, οι υψηλότερες ενέργειες αντιστοιχούν σε μεγαλύτερες αποστάσεις.
Ο Seiberg και η εταιρεία διαπίστωσαν ότι οι διορθώσεις υπεριώδους ακτινοβολίας σε αυτήν την κατάσταση έχουν ιδιόμορφα χαρακτηριστικά που απεικονίζουν πώς μπορεί να περιστραφεί το βέλος μείωσης, έτσι ώστε το IR να επηρεάζει αυτό που συμβαίνει στην υπεριώδη ακτινοβολία. Το μοντέλο δεν είναι ρεαλιστικό, επειδή το πραγματικό σύμπαν δεν έχει μαγνητικό πεδίο που να επιβάλλει μια κατευθυντικότητα φόντου. Ωστόσο, ο Craig διερευνά εάν κάτι παρόμοιο θα μπορούσε να λειτουργήσει ως λύση στο πρόβλημα της ιεραρχίας.
Ο Craig, ο Garcia Garcia και ο Seth Koren έχουν επίσης μελετήσει από κοινού πώς ένα επιχείρημα σχετικά με την κβαντική βαρύτητα που ονομάζεται εικασία ασθενούς βαρύτητας, εάν αληθεύει, μπορεί να επιβάλλει συνθήκες συνέπειας που απαιτούν φυσικά έναν τεράστιο διαχωρισμό μεταξύ της μάζας Higgs και της κλίμακας Planck.
Ο Dubovsky, στο NYU, έχει σκεφτεί αυτά τα ζητήματα τουλάχιστον από το 2013, όταν ήταν ήδη ξεκάθαρο ότι τα σωματίδια υπερσυμμετρίας ήταν πολύ καθυστερημένα στο πάρτι του LHC. Εκείνο το έτος, αυτός και δύο συνεργάτες ανακάλυψαν ένα νέο είδος μοντέλου κβαντικής βαρύτητας που λύνει το πρόβλημα της ιεραρχίας. στο μοντέλο, το αναγωγικό βέλος δείχνει τόσο την υπεριώδη ακτινοβολία όσο και την υπεριώδη ακτινοβολία από μια ενδιάμεση κλίμακα. Όσο ενδιαφέρον κι αν ήταν αυτό, το μοντέλο λειτουργούσε μόνο σε δισδιάστατο χώρο και ο Dubovsky δεν είχε ιδέα πώς να το γενικεύσει. Στράφηκε σε άλλα προβλήματα. Στη συνέχεια, πέρυσι, αντιμετώπισε ξανά την ανάμειξη UV-IR:Βρήκε ότι ένα πρόβλημα φυσικότητας που προκύπτει σε μελέτες συγκρουόμενων μαύρων οπών επιλύεται από μια «κρυμμένη» συμμετρία που συνδέει παραμορφώσεις χαμηλής και υψηλής συχνότητας του σχήματος των μαύρων οπών. .
Όπως και άλλοι ερευνητές, ο Ντουμπόφσκι δεν φαίνεται να πιστεύει ότι κανένα από τα συγκεκριμένα μοντέλα που ανακαλύφθηκαν μέχρι στιγμής έχει τα προφανή αποτελέσματα μιας επανάστασης Κούνιαν. Μερικοί πιστεύουν ότι το σύνολο της ιδέας ανάμειξης UV-IR δεν υπόσχεται. «Δεν υπάρχει επί του παρόντος κανένα σημάδι κατάρρευσης του EFT», είπε ο David E. Kaplan, θεωρητικός φυσικός στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins (καμία σχέση με τον συγγραφέα της εργασίας CKN). «Νομίζω ότι δεν υπάρχει εκεί». Για να πειστούν όλοι, η ιδέα θα χρειαστεί πειραματικά στοιχεία, αλλά μέχρι στιγμής, τα υπάρχοντα μοντέλα ανάμειξης υπεριώδους υπεριώδους ακτινοβολίας είναι θλιβερά ελάχιστα σε δοκιμασμένες προβλέψεις. Συνήθως στοχεύουν να εξηγήσουν γιατί δεν έχουμε δει νέα σωματίδια πέρα από το Καθιερωμένο Μοντέλο, αντί να προβλέπουν ότι θα έπρεπε. Αλλά υπάρχει πάντα ελπίδα για μελλοντικές προβλέψεις και ανακαλύψεις στην κοσμολογία, αν όχι από επιταχυντές.
Συνολικά, τα νέα μοντέλα ανάμειξης UV-IR απεικονίζουν τη μυωπία του παλιού παραδείγματος — ένα που βασίζεται αποκλειστικά στον αναγωγισμό και την αποτελεσματική θεωρία πεδίου — και αυτό μπορεί να είναι μια αρχή.
«Απλώς το γεγονός ότι χάνετε τον αναγωγισμό όταν πηγαίνετε στην κλίμακα Planck, έτσι ώστε η βαρύτητα είναι αντι-αναγωγική», είπε ο Dubovsky, «νομίζω ότι θα ήταν, κατά κάποιο τρόπο, ατυχές αν αυτό το γεγονός δεν έχει βαθιές επιπτώσεις για πράγματα που παρατηρούμε."
