Portalbangkabelitung.com - Upaya percepatan untuk memahami matematika teori medan kuantum akan memiliki konsekuensi besar baik untuk matematika maupun fisika.
Selama abad yang lalu, teori medan kuantum telah terbukti menjadi satu-satunya teori fisika yang paling sukses dan berhasil yang pernah ditemukan.
Ini adalah istilah umum yang mencakup banyak teori medan kuantum spesifik — cara "bentuk" mencakup contoh spesifik seperti persegi dan lingkaran.
Baca Juga: Fisikawan Telah Mengembangkan Cara Baru untuk Melayangkan Benda Menggunakan Suara Saja
Yang paling menonjol dari teori-teori ini dikenal sebagai Model Standar, dan kerangka fisika inilah yang telah begitu sukses.
“Ini dapat menjelaskan pada tingkat fundamental secara harfiah setiap eksperimen yang pernah kami lakukan,” kata David Tong, seorang fisikawan di University of Cambridge.
Tetapi teori medan kuantum, atau QFT, tidak dapat disangkal tidak lengkap.
Baca Juga: 400 Ribu Tahun Lalu Sudah Ditemukan Api! Bagaimana Penemuan Api pada Zaman Purba?
Baik fisikawan maupun matematikawan tidak tahu persis apa yang membuat teori medan kuantum menjadi teori medan kuantum.
Mereka memiliki gambaran sekilas tentang gambaran lengkapnya, tetapi mereka belum bisa melihatnya.
"Ada berbagai indikasi bahwa mungkin ada cara berpikir yang lebih baik tentang QFT," kata Nathan Seiberg, fisikawan di Institute for Advanced Study.
Baca Juga: Menakjubkan! Peta 3D Tata Surya Pertama dari Heliosfer, Benarkan Bisa Melihat Palanet-planet?
“Rasanya seperti binatang yang bisa Anda sentuh dari banyak tempat, tetapi Anda tidak bisa melihat keseluruhan binatang itu," lanjut Nathan.
Matematika, yang membutuhkan konsistensi internal dan perhatian pada setiap detail terakhir, adalah bahasa yang mungkin membuat QFT menjadi utuh.
Jika matematika dapat belajar bagaimana menggambarkan QFT dengan ketelitian yang sama dengan yang mencirikan objek matematika mapan, gambaran yang lebih lengkap dari dunia fisik kemungkinan akan datang untuk perjalanan.
Baca Juga: Apakah Alien Itu Ada? 5 Pakar Menjawab Pertanyaannya, Dan Simak Hal Menariknya!
“Jika Anda benar-benar memahami teori medan kuantum dengan cara matematis yang tepat, ini akan memberi kita jawaban atas banyak masalah fisika terbuka, bahkan mungkin termasuk kuantisasi gravitasi,” kata Robbert Dijkgraaf, direktur Institute for Advanced Study (dan kolumnis reguler).
Ini juga bukan jalan satu arah. Selama ribuan tahun, dunia fisik telah menjadi inspirasi terbesar matematika.
Orang Yunani kuno menemukan trigonometri untuk mempelajari gerak bintang.
Baca Juga: Pertama Kalinya! Astronot Memasuki Stasiun Luar Angkasa yang Mengorbit China
Matematika mengubahnya menjadi disiplin dengan definisi dan aturan yang sekarang dipelajari siswa tanpa mengacu pada asal usul topik tersebut.
Hampir 2.000 tahun kemudian, Isaac Newton ingin memahami hukum gerak planet Kepler dan berusaha menemukan cara berpikir yang cermat tentang perubahan yang sangat kecil.
Dorongan ini (bersama dengan wahyu dari Gottfried Leibniz) melahirkan bidang kalkulus, yang matematika disesuaikan dan ditingkatkan - dan hari ini hampir tidak ada tanpanya.
Baca Juga: Fakta Fitur Planet Tak Terduga Baru Saja Ditemukan di Venus!
Sekarang matematikawan ingin melakukan hal yang sama untuk QFT, mengambil ide, objek, dan teknik yang telah dikembangkan oleh fisikawan untuk mempelajari partikel fundamental dan menggabungkannya ke dalam tubuh utama matematika.
Ini berarti mendefinisikan sifat dasar QFT sehingga matematikawan masa depan tidak perlu memikirkan konteks fisik di mana teori itu pertama kali muncul.
Hadiahnya kemungkinan besar: Matematika tumbuh ketika menemukan objek baru untuk dijelajahi dan struktur baru yang menangkap beberapa hubungan paling penting — antara angka, persamaan, dan bentuk. QFT menawarkan keduanya.
Baca Juga: Ledakan Supernova Kosmik! Akhirnya Manusia Bisa Melihatnya Menggunakan Mata Sendiri, Ini Faktanya
"Fisika itu sendiri, sebagai sebuah struktur, sangat mendalam dan seringkali merupakan cara yang lebih baik untuk memikirkan hal-hal matematika yang sudah kita minati. Ini hanya cara yang lebih baik untuk mengaturnya," kata David Ben-Zvi, ahli matematika di University of Texas, Austin.
Setidaknya selama 40 tahun, QFT telah menggoda matematikawan dengan ide-ide untuk dikejar.
Dalam beberapa tahun terakhir, mereka akhirnya mulai memahami beberapa objek dasar di QFT itu sendiri — mengabstraksikannya dari dunia fisika partikel dan mengubahnya menjadi objek matematika dengan caranya sendiri.
Baca Juga: Apakah Alien Itu Ada? 5 Pakar Menjawab Pertanyaannya, Dan Simak Hal Menariknya!
Namun itu masih hari-hari awal dalam upaya.
“Kami tidak akan tahu sampai kami tiba di sana, tetapi tentu saja harapan saya bahwa kami hanya melihat puncak gunung es,” kata Greg Moore, seorang fisikawan di Rutgers University.
“Jika ahli matematika benar-benar memahami [QFT], itu akan mengarah pada kemajuan besar dalam matematika," lanjut Greg.***