رمزگشایی Pi: گامی دیگر به سوی درک جهان

رمزگشایی Pi: گامی دیگر به سوی درک جهان

عدد پی (π) که همه ما می دانیم و نشان دهنده نسبت محیط دایره به قطر آن است، اکنون معنای جدیدی پیدا کرده است.

این روش جدید نمایش از پیچ و خم های نظریه ریسمان و تلاش دو ریاضیدان برای توصیف بهتر برخورد ذرات متولد شد.

آنیندا سینکا از موسسه علوم هند (IISc) که این کار را با همکارش آرناب پریا ساها انجام داد، می‌گوید: «ما اصلاً نمی‌خواستیم راه جدیدی برای نشان دادن P پیدا کنیم.

ما فقط در حال کاوش در فیزیک پرانرژی در نظریه کوانتومی بودیم و می‌خواستیم مدلی بسازیم که به ما بگوید چگونه ذرات با پارامترهای کمتر و دقیق‌تر تعامل دارند. جالب بود که نگاه جدیدی به یکدیگر داشتیم.”

مقدار پی، که یک ثابت ریاضی است، هرگز تغییر نمی کند، مهم نیست که چقدر غیرمنطقی است، تا کنون فقط توانسته ایم نمایش های دقیق تری از مقدار دقیق آن بدست آوریم، آخرین آن 105 تریلیون است.

کار جدید سینکا و ساها سری جدیدی را برای نمایش پی پیشنهاد می‌کند، که به گفته آنها راه آسان‌تری برای استخراج پی از محاسبات پراکندگی کوانتومی ذرات پرانرژی در شتاب‌دهنده‌های ذرات ارائه می‌کند.

در ریاضیات، یک سری اجزای یک پارامتر مانند pi را مشخص می کند تا ریاضیدانان بتوانند راحت تر مقدار pi را از اجزای آن بیابند. به عنوان مثال، مانند دستور پخت یک غذای خوشمزه با اضافه کردن مواد به ترتیب و مقدار مناسب است.

حالا فرض کنید دستور غذا را ندارید، دیگر نمی دانید چه موادی در غذا وجود دارد و چه مقدار و چه زمانی باید آنها را اضافه کنید.

از اوایل دهه 1970، زمانی که آنها برای اولین بار سعی کردند pi را به این شکل نشان دهند، پیدا کردن تعداد و ترکیب صحیح اجزا برای نشان دادن pi، دانشمندان را متحیر کرده است، “اما چون بسیار پیچیده بود، آنها به سرعت دست از کار کشیدند”. سینکا آن را اینگونه توضیح می دهد.

گروه سینکا به دنبال چیز دیگری بود: راه هایی برای نمایش ریاضی برخورد ذرات زیراتمی با کمترین تعداد و تا حد ممکن عوامل ساده.

ساها، یکی از همکاران فوق دکتری این گروه، روی این “مسئله بهینه سازی” کار کرد تا بتواند این برخوردها را شبیه سازی کند، که ذرات عجیب و غریب و سخت قابل مشاهده متفاوتی را بر اساس ترکیبات مختلف جرم ذرات، ارتعاشات آنها تولید می کند. ، و یک طیف گسترده. حرکات غیرقابل پیش بینی آنها و موارد دیگر را شرح دهید.

ابزاری به نام «نمودار فاینمن» به حل مشکل کمک کرد. این ابزار عبارات ریاضی را نشان می دهد که مبادله انرژی بین دو ذره که با هم برخورد می کنند و از هم جدا می شوند را نشان می دهد.

این نه تنها منجر به مدلی کارآمد از برخورد ذرات شد که «همه ویژگی‌های کلیدی رشته‌ها را تا یک انرژی معین نشان می‌داد»، بلکه فرمول جدیدی برای پی تولید کرد که بسیار شبیه به اولین سری از نمایش‌های پی در تاریخ ثبت‌شده ارائه‌شده است. توسط ریاضیدان هندی سانگامگراما ماداوا در قرن پانزدهم.

این یافته ها در حال حاضر فقط نظری هستند، اما ممکن است کاربردهای عملی داشته باشند.

ساها و سینکا در مقاله منتشر شده خود نوشتند: «یکی از هیجان‌انگیزترین چشم‌اندازهای نمایش‌های جدید در این مقاله، استفاده از اصلاحات مناسب برای بررسی مجدد داده‌های تجربی در مورد پراکندگی هادرون است.

این دو دانشمند با اشاره به مدلی جذاب اما همچنان فرضی که به دنبال آشتی دادن مکانیک کوانتومی با نسبیت عام از طریق پیش‌بینی هولوگرافیک فضازمان است، افزودند: «نمایش جدید ما در رابطه با هولوگرافی آسمانی نیز مفید خواهد بود».

بقیه ما با دانستن اینکه محققان می توانند اجزای عدد معروف π را با دقت بیشتری توصیف کنند راضی باشیم.

این تحقیق در Physical Review Letters منتشر شده است.

__ تکنو دات کام، مرجع اخبار فناوری __