Hegedüs Árpád, MTA Wigner FK, RMI Elméleti osztály, Holografikus Kvantumtérelméleti csoport. Fizikus Vándorgyűlés Szeged,

Hasonló dokumentumok
Quo vadis, theoria chordarum? A húrelmélet státusza és perspektívái

Bevezetés a részecskefizikába

Holográfia a részecskefizikában

Bevezetés a részecske fizikába

JÁTSSZUNK RÉSZECSKEFIZIKÁT!

Részecskefizika kérdések

Axion sötét anyag. Katz Sándor. ELTE Elméleti Fizikai Tanszék

Kvantumszimmetriák. Böhm Gabriella. Szeged. Wigner Fizikai Kutatóközpont, Budapest november 16.

Z bozonok az LHC nehézion programjában

Összetett Higgs modellek rácson

Hadronok, atommagok, kvarkok

Pósfay Péter. arxiv: [hep-th] Eur. Phys. J. C (2015) 75: 2 PoS(EPS-HEP2015)369

Bevezetés a modern fizika fejezeteibe. 4. (e) Kvantummechanika. Utolsó módosítás: december 3. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

Bevezetés a részecskefizikába

Egzotikus részecskefizika

2012. október 23. Csanád Máté, ELTE Atomfizikai Tanszék Részecske- és magfizikai szeminárium 1 / 18

Magszerkezet modellek. Folyadékcsepp modell

FIZIKAI NOBEL-DÍJ, Az atomoktól a csillagokig dgy Fizikai Nobel-díj 2013 a Higgs-mezôért 10

Csoportreprezentációk az

Egyesített funkcionális renormálási csoport egyenlet

Bevezetés a részecskefizikába

Mágneses monopólusok?

Bevezetés a Standard Modellbe

CERN: a szubatomi részecskék kutatásának európai központja

A Standard Modellen túl. Cynolter Gábor

Azonos és egymással nem kölcsönható részecskékből álló kvantumos rendszer makrókanónikus sokaságban.

Idegen atomok hatása a grafén vezet képességére

A Standard Modellen túl

Záró beszámoló OTKA pályázathoz

NAGY Elemér Centre de Physique des Particules de Marseille

egyetemi állások a relativitáselmélet általánosítása (1915) napfogyatkozás (1919) az Einstein-mítosz (1920-tól) emigráció 1935: Einstein-Podolsky-

Ligeti Zoltán. Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory University of California, Berkeley, CA Kivonat

Kvantummechanika gyakorlat Beadandó feladatsor Határid : 4. heti gyakorlatok eleje

BKT fázisátalakulás és a funkcionális renormálási csoport módszer

Magyar Tanárprogram, CERN, 2010

Van-e a vákuumnak energiája? A Casimir effektus és azon túl

Trócsányi Zoltán. Az eltőnt szimmetria nyomában - a évi fizikai Nobel-díj

Legújabb eredmények a részecskefizikában. I. rész

Antirészecskék. I. rész

Atommodellek de Broglie hullámhossz Davisson-Germer-kísérlet

Kvark hadron átalakulás veges hőmérsékleten Petreczky Péter. Fizikus vándorgyűlés, augusztus 25.

Mese a Standard Modellről 2*2 órában, 1. rész

A Relativisztikus kvantummechanika alapjai

Erős terek leírása a Wigner-formalizmussal

Elektrodinamika. Maxwell egyenletek: Kontinuitási egyenlet: div n v =0. div E =4 div B =0. rot E = rot B=

Magyarok a CMS-kísérletben

Kozmológia egzakt tudomány vagy modern vallás?

Tárgymutató. dinamika, 5 dinamikai rendszer, 4 végtelen sok állapotú, dinamikai törvény, 5 dinamikai törvények, 12 divergencia,

Repetitio est mater studiorum

Kvantumszimulátorok. Szirmai Gergely MTA SZFKI. Graphics: Harald Ritsch / Rainer Blatt, IQOQI

A Standard modellen túli Higgs-bozonok keresése

Ultrahideg atomok topológiai fázisai

Belső szimmetriacsoportok: SU(2), SU(3) és a részecskék rendszerezése, a kvarkmodell alapjai

2015/16/1 Kvantummechanika B 2.ZH

Síkbarajzolható gráfok, rúdszerkezetek, transzformátorok

OTKA T Tematikus OTKA Pályázat Zárójelentés. Kvantumszíndinamikai effektusok vizsgálata relativisztikus nehézion ütközésekben

Sinkovicz Péter, Szirmai Gergely október 30

A Higgs-bozon megfigyelése az LHC-nál: műhelytitkok

A TételWiki wikiből. c n Ψ n. Ψ = n

Fizikus szemmel a szimmetriáról (II. rész)

Elemi részecskék, kölcsönhatások. Atommag és részecskefizika 4. előadás március 2.

NA61/SHINE: Az erősen kölcsönható anyag fázisdiagramja

A v n harmonikusok nehézion-ütközésekben

!!! Egzotikus kvantumfázisok és kölcsönhatások ultrahideg atomi rendszerekben. Kanász-Nagy Márton. Témavezető: Dr. Zaránd Gergely. Ph.D.

RÉSZLETES KUTATÁSI BESZÁMOLÓ Rács QCD termodinamikája

Bevezetés a részecskefizikába

Kémiai reakciók mechanizmusa számítógépes szimulációval

Radiokémia vegyész MSc radiokémia szakirány Kónya József, M. Nagy Noémi: Izotópia I és II. Debreceni Egyetemi Kiadó, 2007, 2008.

Fizikai mennyiségek, állapotok

Atommagok alapvető tulajdonságai

Határtalan neutrínók

Új fizika keresése p-p ütközésekben a CMS-detektorral ELFT vándorgyűlés, Eger, aug. 23.

Az Általános Relativitáselmélet problémáinak leküzdése alternatív modellek használatával. Ált. Rel. Szondy György ELFT tagja

Kvantumtérelmélet két dimenzióban

Kvantumos információ megosztásának és feldolgozásának fizikai alapjai

Töltött Higgs-bozon keresése az OPAL kísérletben

Atomfizika. Az atommag szerkezete. Radioaktivitás Biofizika, Nyitrai Miklós

Reciprocitás - kvantumos és hullámjelenségek egy szimmetriája

A legkisebb részecskék a világ legnagyobb gyorsítójában

Magfizika tesztek. 1. Melyik részecske nem tartozik a nukleonok közé? a) elektron b) proton c) neutron d) egyik sem

A kémiai kötés eredete; viriál tétel 1

MEZONOK ÉS BARIONOK A MAGANYAGBAN

0-49 pont: elégtelen, pont: elégséges, pont: közepes, pont: jó, pont: jeles


Részecskegyorsítókkal az Ősrobbanás nyomában

Elektronok mozgása nanostruktúrákban 2-D elektrongáz, kvantumdrót és kvantumpötty

A tau lepton felfedezése


-2σ. 1. A végtelen kiterjedésű +σ és 2σ felületi töltéssűrűségű síklapok terében az ábrának megfelelően egy dipól helyezkedik el.

FIZIKA II. Dr. Rácz Ervin. egyetemi docens

Két 1/2-es spinből álló rendszer teljes spinje (spinek összeadása)

Atomok és molekulák elektronszerkezete

Mikrokozmosz világunk építôköveinek kutatása

Runge-Kutta módszerek

Higgs-bozon: a keresés húszéves kalandja

Mátrixhatvány-vektor szorzatok hatékony számítása

Számítási módszerek a fizikában 1. (BMETE90AF35) tárgy részletes tematikája

FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI

Normális, szimmetriasértő és szimmetriát nem sértő, mégsem normális elektronrendszerek szilárd testekben Sólyom Jenő MTA Wigner FK és ELTE

Rend, rendezetlenség, szimmetriák (rövidített változat)

Átírás:

Hegedüs Árpád, MTA Wigner FK, RMI Elméleti osztály, Holografikus Kvantumtérelméleti csoport Fizikus Vándorgyűlés Szeged, 2016.08.25

Vázlat Mértékelméletek Tulajdonságaik Milyen fizikát írnak le? Perturbációszámítás Húrelméletek Mi a húrelmélet? Mértékelméletek és a húrelméletek kapcsolata A legszimmetrikusabb mértékelmélet és tulajdonságai Holografikus megfeletetés Duális húrelmélet Kvark-antikvark potenciál meghatározása

Mértékelméletekről Elemi részek közötti kölcsönhatásokat írjuk le velük Elektrodinamika általánosításai Elektrodinamika Erő: kvantum elmélet: foton : elektromágneses mező foton nem önkölcsönható Mértékelméletek Erő: Kvantumai: Mérték bozonok: mérték mező mérték bozonok töltöttek, önkölcsönhatók

Mérték szimmetria Mérték transzformáció: Elektrodinamika U(1) mérték transzformáció Mértékelméletek (Yang-Mills elméletek, YM) Mérték transzformáció: Lie-csoport elem Fő jellemzők: mérték csoport g csatolási állandó SU(N): unitér, NxN,det=1

Elemi részek fizikája Standard modell: mértékelmélet 3 mérték csoport 3 csatolási állandó 3 alapvető kölcsönhatás Erős, gyenge és elektromágneses kölcsönhatások Erő Mérték bozon Mérték csoport Elektromágnes es Egyéb jellemzők Hosszú hatótávolságú, gyenge Gyenge Spontán sértett Rövid hatótávolságú, gyenge Erős Gluonok Rövid hatótávolságú, erős

Perturbációszámítás Perturbációszámítás: sorfejtés g-ben Feynman gráfok: t + + Minden elemi folyamat: ~g Probléma: erősen kölcsönható elméletben nem alkalmazható! Hogyan lehet megoldani erősen kölcsönható mértékelméleteket? Nehéz Oldjuk meg a legegyszerűbbet! N=4 SYM

A nagy N sorfejtés ( t Hooft 74) QCD: SU(3) SU(N) N: nagy paraméter 1/N-ben kifejtek t Hooft csatolás: QCD: Feynman gráfok: χ=egész szám, Euler karakter, topológiai invariáns b=peremek száma h=lukak száma Egyéb megoldási módszerek Diszkretizálás, Monte-Carlo szimulációk, probléma: sokrészecskés szórások így nem számolhatók kifejtés paraméter

Húrelméletek Pontmechanika általánosításai Húrok mozognak a téridőben t y x Hatás: =húrfeszültség

Bozonos húr tulajdonságai 68: D=26 dimenzióban konzisztens tachionok tömegtelen részecske (graviton?) Nincsenek fermionok Remény: részecske leírhatja a kvantum gravitációt Szuperhúr-elmélet 84: Fermionokat rakunk a világlepedőre D=10 dimenzióban konzisztens Nincsenek tachionok Szuperszimmetrikus elmélet: minden benne szereplő bozonnak létezik azonos töltésű és tömegű fermion párja

Perturbációszámítás Kifejtés a húr csatolásban ~ Feynman gráfok: húr-húr szórás Rend: χ=euler karakter

Húrelméletek és a mértékelméletek kapcsolata Nagy N sorfejtés mértékelméletekben Húr perturbációszámítás ( t Hooft) Sejtés ( t Hooft) : a 4-dimenziós mértékelméletek leírhatják a magasabb dimenziós húrelméletek fizikáját (húrelméletek hologramjai)

N=4 SU(N) szuper mértékelmélet Mezők: NxN-es spúrtalan mátrixok Hatás: Szuperszimmetria? Mérték mezők: 2 transzverzális szabadsági fok Fermionok: 8 szabadsági fok Skalárok: 6 szabadsági fok Szuperszimmetria: 2+6=8. N=4 szuper-konform invariáns Konform térelmélet Korrelációs függvények hatványszerűen viselkednek

Miért érdekes ez az elmélet? Mert a kvantumszíndinamika Feynman-gráfjaival nagy az átfedés Sőt, sokkal több Feynman-gráfot kell felösszegezni, Végeredmény azonban sokkal egyszerűbb Ismert a duális húrelmélet! (AdS/CFT megfeleltetés 97) Planáris határesetben integrálható (végtelen sok megmaradó töltés), reményt ad az egzakt megoldásra Cél: egzaktul megoldani ezt a legegyszerűbb mértékelméletet

AdS/CFT megfeleltetés (Maldacena 97) AdS 5 IIB húrelmélet AdS 5 xs 5 téridőn N=4 SYM Téridő: 4d Minkowski S 5 Hatás: Mértékcsoport: Szuperkonform SU(N) Zárt húrelmélet Paraméterek: g s húr csatolás α húr feszültség R AdS 5 xs 5 sugara Paraméterek: g : mértékcsatolás N: mértékcsoport rendje Nagy N: Paraméterek megfeleltetése t Hooft csatolás Erős-gyenge dualitás Planáris limeszben nincsen húr-kölcsönhatás!

Holográfia AdS 5 pereme a 4dimenziós Minkowszki tér M 4 4-dimenziós elmélet kvantum részecskéi Húrok 5-dimenzióban Perem: Húrelmélet, a magasabb dimenziós térben t 4-dimenziós téridő 5. dimenzió Mérték mezők a 4dimenziós peremen

AdS/CFT szótár Fizikai mennyiségek megfeleltetése Töltések/szimmetriák: Húr Mértékelmélet AdS 5 izometriája: SO(4,2) konform szimmetria S 5 izometriája: SO(6) belső szimmetria 6db skalár elforgatása Húrállapotok Mértékinvariáns operátorok húr energiák dilatációs operátor sajátértékei

A kvark-antikvark potenciál (SYM) Wilson-hurok vákuum várható értékéből számolható: Wilson-hurok: t T L a részecskék távolsága L Potenciál: L-függés: V(L)~L bezáró, V(L)~1/L konform, kvantumszíndinamika N=4 SYM Perturbációszámítással számolható: Planáris limeszben: (Drukker, Forini)

A kvark-antikvark potenciál (húr) Wilson-hurokra kifeszített minimális energiájú húr (Rey, Maldacena) Planáris limesz, erős csatolás: klasszikus húrmozgás, minimális felszín ( szappanbuborék ) Meg lehet-e határozni V(L)-et a csatolási állandó bármely értékére? Planáris limeszben: igen, mert a modell integrálható

Egzakt megoldás (húr-oldal) Planáris limeszben a húrelmélet egy 1+1 dimeziós kölcsönható kvantumtérelmélet! Ebben a részecskék a húr rezgéseinek kvantumai Wilson-hurok véges húr méret peremes elmélet véges dobozba zárt elmélet L

Integrálhatóság és egzakt megoldás Világlepedő kvantumtérelmélet integrálható: végtelen sok kommutáló megmaradó töltés van benne Megmaradó töltések: szórási folyamatok egyszerűek: Részecskék individuális impulzusai is megmaradnak Részecskék impulzust és kvantumszámokat cserélnek 2-részecskés S-mátrix meghatároz mindent Következmény: Nem kell sorfejteni a csatolási állandóban, hanem egzaktul megoldható a világlepedő kvantumtérelmélet Szóráselmélete!

Szórási folyamatok és felösszegzésük p 1 p 2 S(p p 2 p 1, p 2 ) 1 p -p R(p) Véges méret: virtuális folyamatok t R R R + + + R S R R R ~e -ml ~e -2mL ~e -4mL Felösszegezhetők egy integrálegyenlettel Correa, Maldacena, Sever, Drukker, Balog, Bajnok, Hegedűs,Tóth, Gyenge csatolási határesetben kifejthető Mértékelméleti perturbációszámítással egyező eredmény!

Köszönöm a figyelmet!