A física, na sua busca para desvendar os mistérios do universo, muitas vezes suscita controvérsia, e ideias aparentemente estabelecidas precisam ser reavaliadas. Uma dessas controvérsias envolve o “princípio conformal máximo” na QCD, a teoria quântica de campos de quarks e glúons, alguns dos blocos de construção fundamentais do universo. Este “princípio” é frequentemente visto como uma abordagem viável para resolver grandes desafios teóricos, mas foi severamente criticado num estudo recente.
O professor Paul Stevenson, da Rice University, aponta em um estudo publicado na Physics Letters B que esta ideia não consegue resolver o problema da dependência do esquema de renormalização como afirma. Ele enfatizou o papel da invariância RG, uma propriedade fundamental da teoria quântica de campos, pela qual as previsões físicas não dependem da maneira específica como a constante de acoplamento de renormalização é definida (o “esquema de renormalização”). Investigando as nuances, ele explica: “Para uma teoria exata, essa simetria é trivial, bastante trivial; é apenas um fato que se pode fazer substituições algébricas, ou seja, mudanças nas variáveis. Há problemas com aproximações porque não temos resultados exatos, apenas perturbando os primeiros termos da série, e truncar a série quebra a simetria.”
O professor Stevenson propôs a sua própria abordagem para resolver este problema num artigo famoso mas controverso publicado em 1981. Baseia-se no que ele chama de “princípio da sensibilidade mínima”: os resultados aproximados, embora não completamente invariantes, são localmente invariantes em torno da escolha da solução óptima, onde qualquer pequena mudança na solução produzirá quase nenhuma mudança nos resultados. Ele recentemente completou um livro (Acesso aberto on-line) explica seu método em detalhes.
O seu novo artigo, diz ele, não pretende defender o princípio – “este é um argumento separado” – mas explicar o que é e o que não é imutável. Ele mostrou que uma quantidade chave no método “conforme máximo” não é invariante, portanto os resultados fornecidos pelo método ainda dependem da escolha arbitrária inicial da solução. “Simplesmente não funciona”, disse ele. Ele também destaca alguns mal-entendidos comuns na comunidade científica sobre a natureza da dependência do protocolo. Ele enfatiza que não se trata apenas de determinar os níveis de energia corretos para as constantes de acoplamento. Na verdade, o tamanho por si só não tem sentido. O que importa é a relação entre esta relação e o parâmetro Λ, que por sua vez está relacionado com o esquema, mas de uma forma simples e inequívoca. Ele provou que existem certas quantidades, uma para cada ordem, que são invariantes computáveis. Ele enfatiza que “a invariância RG é uma simetria e qualquer abordagem viável para problemas de dependência de solução deve ser formulada em termos de invariantes desta simetria”.
O exame crítico do Professor Stevenson sobre a “conformidade máxima” lembra-nos que a revisão e a reavaliação diligentes são sempre necessárias na investigação científica. Para que os nossos modelos teóricos sejam tão robustos e precisos quanto possível, são necessários debate e debate para que possamos melhorar a nossa compreensão do mundo quântico.
Link ArXiv para discussão mais aprofundada:
https://doi.org/10.48550/arXiv.2311.17360
https://doi.org/10.48550/arXiv.2312.11049
Referência do diário
Paul Stevenson, “Maximicamente conforme” não funciona, Physics Letters B, 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.physletb.2023.138288.
Sobre o autor
Paulo Stevenson Ele recebeu seu bacharelado pela Universidade de Cambridge em 1976 e seu doutorado pela Universidade de Cambridge em 1976. Recebeu seu doutorado pelo Imperial College London em 1979. Sua tese foi sobre jatos QCD na produção de e+e- e lepto. Após o pós-doutorado na Universidade de Wisconsin-Madison e no CERN, ele se transferiu para a Rice University em Houston em 1984. Na Rice, ele ministra regularmente cursos em teoria quântica de campos, mecânica quântica e mecânica clássica e ganhou duas vezes um dos prestigiosos prêmios de ensino George R. Brown da universidade. Ele se aposentou antecipadamente em 2015 e agora mora no sudoeste da Inglaterra. Além de seu trabalho sobre renormalização, ele investigou a possibilidade de potenciais efetivos gaussianos, teoria de campo escalar λφ4 e excitações hidrodinâmicas de vácuos que quebram a simetria. Ele também escreveu (com Darke e Sudarshan) um influente artigo inicial sobre a “medição fraca” da mecânica quântica.
