Tag: ToE

ToE: Exceptionally Simple

Beberapa blog fisikawan sempat ikut teragregasi di Amigos. Tak lagi: bosan dengan flame war dan politik di antara mereka. Kadang saja masih kukunjungi. War akhir tahun lalu menyangkut sebuah preprint yang tersimpan di arxiv, tulisan Garrett Lisi, berjudul An Exceptionally Simple Theory of Everything. Hah? ToE bisa ‘exceptionally simple’? Tentu saja pendukung teori string berang, sementara kelompok Perimeter memberikan dukungan. Terjadi perang yang tak terlalu ilmiah :(.

Tapi Science & Vie bulan ini justru menjadikan paper Lisi sebagai topik utama: “Théorie du tout, Enfin! Un physicien aurait trouvé la pièce manquante.” Pakai tanda seru gitu. Dan pakai ‘missing piece’ kayak makalah2 kuno tentang evolusi (sekarang sudah terpecahkan –red). Terpaksa prep Lisi yang belum selesai dibaca itu dibuka lagi. Tapi, sebelum salah sangka, judul prep ini memang disengaja agak memelesetkan. Arti harfiahnya memang percobaan menyusun ToE tanpa sesuatu yang rumit seperti supersimetri dan dimensi ekstra. Tapi yang juga (sebenarnya) dimaksudkan adalah bahwa struktur yang digunakan dalam prep ini, yaitu E8, merupakan exceptional simple group. Ini adalah struktur aljabar temuan matematikawan Norwegia Sophus Lie. Simple secara matematis berarti bahwa group ini tidak memiliki jenis struktur internal tertentu, dan exceptional hanya berarti bahwa group ini termasuk dalam sejumlah kecil simple Lie group yang tidak termasuk ke kelompok besar keluarga simple group, di mana tak terhingga anggota lainnya berada. Pelesetan ini, dan kehebohan itu, rupanya berhasil menarik media. Walaupun beberapa pendukung Lisi (yang tentu tidak harus 100% setuju paparan ini) menyatakan bahwa diskusi ke khalayak sebaiknya menunggu hingga prep ini benar2 telah diulas para pakar, setidaknya 1 tahun; media sudah mulai berlomba menyampaikan ulasan.

Kembali ke prep. Abstraknya singkat.

All fields of the standard model and gravity are unified as an E8 principal bundle connection. A non-compact real form of the E8 Lie algebra has G2 and F4 subalgebras which break down to strong su(3), electroweak su(2) x u(1), gravitational so(3,1), the frame-Higgs, and three generations of fermions related by triality. The interactions and dynamics of these 1-form and Grassmann valued parts of an E8 superconnection are described by the curvature and action over a four dimensional base manifold.

400px-e8_graphsvg.png

Yummie. Aku bacain paper ini sekitar jam 3 pagi. Mm, harus cerita dari mana ya? Haha. Tapi yang jelas, memang ini masih jauh dari teori lengkap, tak seperti yang dibilang Science & Vie. Huh, dasar media. Eh, nggak dink. Masih jauh lebih cerdas dari detikcom misalnya :). Apa ya misalnya. Di bagian mana sih di paper ini formula2 itu dikuantumkan? Atau memang nggak perlu? Jadi bagaimana mengunifikasikan relativitas dengan mekanika kuantum kalau formulanya belum dikuantumkan? Ah, andai aku jadi matematikawan mendadak untuk memahami hal sederhana ini.

Sementara itu, kalau berminat, coba kita blogwalking tentang tema ini: Sean Caroll, Peter Woit, Jacques Distler, Sabine Hossenfelder. Ada lagi? OK, aku terusin baca dulu …

lisi-arxiv.jpg

LHC 2008

Musim semi 2008 tengah dinantikan para fisikawan. Di antara Perancis dan Swiss, sebuah penumbuk hadron berukuran besar (large hadron collider, LHC) yang digerakkan magnet superkonduktor siap dinyalakan. Dan hasilnya diharapkan akan membuka satu lagi teka-teki semesta.

Kita kembali dulu ke 10 tahun sebelumnya. Di sebuah konferensi teori string di Santa Barbara, para fisikawan menyisihkan sejenak waktu untuk becanda menyanyikan lagu buat Juan Maldacena.

Yet start with the brane, and the brane is BPS.
Then you go near the brane, and the space is ADS.
Who know what it means? I don’t, I confess.
Heyyy … Maldacena.

Nadanya – mungkin kita bisa menebak – diambil dari lagu Macarena. Maldacena yang sedang dirayakan itu baru saja menurunkan sebuah konjektur yang melibatkan sekaligus black hole dan kuark. Konjektur, yang disebut Konjektur Maldacena itu, cukup unik. Formula 5 dimensi direduksinya dulu menjadi 4 dimensi, ditransformasikan, lalu – uniknya – dikembalikan lagi menjadi 5 dimensi. Efek sampingan dari formulasi (yang menggabungkan mainan fisika kuantum bernama kuark dan mainan relativitas bernama black hole) ini, adalah ide-ide sampingan. Jadi 5 dimensi itu bisa direduksi jadi 4 dimensi, tanpa kehilangan arti? Jadi misalnya, ruang 3 dimensi kita ini bisa saja sebenarnya adalah 2 dimensi, dengan dimensi ketiga hanyalah kode tertanam di dua dimensi yang lain? Dari itu, lahirnya istilah semesta holografis, dan seterusnya.

Tapi, OK, itu sepuluh tahun yang lalu. Lalu sepuluh tahun ini teori string tidak lagi ke mana-mana. Bahkan Edward Witten, yang dua kali membangkitkan dan menyelamatkan teori string (sebagai superstring dan kemudian sebagai teori M, mirip Einstein yang dua kali membangun teori relativitas) hanya bisa berkata bahwa ada hari2 yang cerah, dan ada hari2 yang sulit. Witten sendiri berharap, dengan energi LHC sebesar itu, ia bisa menampilkan miniatur semesta saat berusia hanya sepersetrilyun detik setelah big bang, yakni saat simetri antara elektromagnetik dan interaksi nuklir lemah belum runtuh. Foton (pembawa elektromagnetik) dan boson W/Z (pembawa interaksi nuklir lemah) merupakan saudara dekat pada level atom, tetapi memiliki sifat yang jauh berbeda. Boson W/Z misalnya, punya massa. Konon dia bisa mengkonsentrasikan partikel Higgs, yang dispekulasikan sebagai pembawa massa. Tapi partikel Higgs sendiri belum ditemukan.

Di antara banyak (sekali) fisikawan string, Nima Arkani-Hamed memiliki riset yang agak menarik. Rekan Lisa Randall ini juga berharap banyak dari LHC. Kalau di tahun ini atau di tahun lalu aku menulis tentang kritik Lee Smolin atau Peter Woit tentang string, maka yang satu ini adalah salah satu sasaran tembaknya. Dia banyak bermain dengan yang disebut multiverse (banyakmesta, sebagai lawan dari semesta – universe). Semesta kita, katanya, hanyalah satu dari nyaris tak terhingga gelembung-gelembung semesta yang membulukutuk di sop dimensi string. Setiap semesta merupakan habitat tersendiri yang terpisah. Tidak ada satu pun partikel atau gaya yang bisa melintas antar semesta, nah, kecuali: gravitasi. Jadi, saat fisikawan lain mengherani bahwa gravitasi memiliki kekuatan amat sangat lemah dibanding gaya lainnya (dalam skala hingga kuadrilyun), maka Hamed mencadangkan satu jawaban: gravitasi jadi lemah karena sudah melintasi banyak semesta lain. Eksperimen dengan LHC ini diharapkan Hamed akan dapat mulai menampakkan permainan antar cangkang semesta. Jika hipotesis Hamed ini terbuktikan, bukan saja teka teki tentang gravitasi terjawab, tetapi juga teori string terbukti.

Mulai 2008, Hamed juga akan bergabung di IAS, bersama Witten dan Maldacena. IAS juga pernah menjadi tempat buat Einstein, saat ia berhijrah ke negeri Amrik.

Oh … Hai 2008 :).

© 2024 Kuncoro++

Theme by Anders NorénUp ↑