Это могла бы быть забава взорвать вещи, но если Вы хотите выиграть Нобелевскую премию в физике, возможно более мудро сохранить вещи – особенно уравнения – от взрывания. Это – то, что победители этого года сделали для завоевания аплодисментов их коллег.
Три новых лауреата, Франк Вилкзек, Дэвид Гросс, и Х. Дэвид Полицер, обнаружили собственность существенной силы – сила, приклеивающая кварк друг к другу – известный как «асимптотическая свобода». Мало того, что идея объясняла некоторые затруднительные результаты эксперимента в коллайдерах частицы, она также показала, как сохранить уравнения, описывающие существенную силу от взрывания – производство бессмысленных бесконечностей в определенных ситуациях.
Физика элементарных частиц плавает со сценариями, в который уравнения, которые описывают поведение частицы, кажется, взрываются. Например, уравнения простой ванили Стандартной Модели говорят, строго говоря, что нагрузка голого электрона бесконечна; поскольку Вы приближаетесь к электрону, измеренным увеличениям нагрузки без связанного. Исследователи разработали математические инструменты для препятствия их теорий быть пущенными под откос этим типом бесконечности.
В начале 1970-х, физики, изучающие существенную силу, били головами о подобную проблему. Справляющиеся бесконечность методы, развитые для электрической силы (и для слабой силы, которая ответственна за явления, такие как ядерная порча), не работали на существенную силу. В 1973 Politzer, в настоящее время в Калифорнийском технологическом институте, и, отдельно, Wilczek, в Массачусетском технологическом институте и Гроссе, в Институте Kavli Теоретической Физики, осознал проблему: В отличие от других сил, существенная сила более слаба вблизи.
Прикрепите частицу прямо рядом с кварком, и это не чувствовало бы существенную силу вообще; это было бы «асимптотически лишено» существенной силы, и кварк, вызванный в непосредственную близость, будет вести себя более или менее как твердые частицы, а не липкая глыба. Это точно, что экспериментаторы нашли несколькими годами ранее в Стэнфордском центре линейного ускорителя путем рассеивания электронов прочь протонов. Переворачивание логики асимптотической свободы объясняет, почему кварк никогда не находится, бродя свободный друг от друга: На больших расстояниях и низких температурах, существенная сила слишком сильна для преодоления.
«Они сделали открытие и видели значение его», говорит Нильс Кяер Нильсен, физик в университете южной Дании в Оденсе». [Приз] полностью заслужен». И несмотря на то, что Вилкзек признает, что ожидал приз в некоторый момент, сегодняшний ранний утренний телефонный звонок от Королевской Академии застал его врасплох. Фактически, он был правильным из душа, промокшим насквозь и голым. «Это было немного неудобно говорящий с одним шведом за другим», в том условии, говорит он.