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Octoniões de oito dimensões podem conter as pistas para resolver mistérios fundamentais

Octoniões de oito dimensões podem conter as pistas para resolver mistérios fundamentais

A nossa realidade, inclusive suas forças e partículas, têm como base as estranhas propriedades de números com oito dimensões chamadas ‘octoniões‘? Uma física pensa assim, tendo encontrado uma maneira de expandir a pesquisa de 40 anos para alcançar novas direções surpreendentes.

Primeiro, uma breve histórias dos número:

Números regulares com os quais estamos familiarizados em nossa vida cotidiana podem ser emparelhados de uma maneira especial para criar ‘números complexos’, que agem como coordenadas em um plano bidimensional. Isso foi descoberto na Itália do século XVI pelo matemático Gerolamo Cardano.

Como explica Natalie Wolchover, da Quanta Magazine, você pode realizar operações em números complexos, como adicionar, subtrair, multiplicar e dividir “traduzindo e girando posições ao redor do plano”.

Um matemático irlandês chamado William Rowan Hamilton descobriu em 1843 que, se você emparelhar os números complexos de uma determinada maneira, eles podem formar ‘quaterniões‘ em 4-D.

Aparentemente ele ficou tão empolgado em descobrir essa fórmula que imediatamente a gravou na Ponte Broome, em Dublin. Para não ficar para trás, John Graves, um amigo de Hamilton que era advogado e especialista em matemática, mostrou que os quarterniões podem ser emparelhados para se tornar ‘octoniões’ – números que podem assumir coordenadas em um espaço abstrato de oito dimensões (8-D) .

Cada tipo de número tem sido amplamente utilizado no desenvolvimento da física moderna, com números complexos usados ​​na mecânica quântica e até mesmo nos quatérnios empregados na teoria da relatividade especial de Einstein.

Mas isto não foi completamente entendido e posto em ação: os octoniões, geralmente representados pela letra maiúscula O e cujas regras de multiplicação são codificadas em um diagrama triangular chamado plano Fano (que se parece com algo que os maçons planejariam).

Um mnemônico para os produtos das octonões de unidade usando o plano de Fano

O mistério destes números levou à especulação entre pesquisadores de que eles têm um propósito especial e podem eventualmente explicar os segredos mais profundos do universo.

Em uma entrevista por e-mail com a Quanta Magazine, o físico de partículas Pierre Ramond, da Universidade da Flórida, explicou que “Octoniões são para a física o que as sereias eram para Ulisses”.

Em 1973, Murat Günaydin, então estudante de pós-graduação de Yale (agora professor da Penn State) e seu assessor Feza Gürsey, descobriram que há uma ligação inesperada entre octoniõess e a força que mantém os quarks juntos em um núcleo atômico.

Günaydin continuou sua pesquisa bem fora da corrente predominante, procurando conectar os números a ideias como a teoria das cordas e a teoria-M.

Em 2014, Cohl Furey, uma estudante de pós-graduação da Universidade de Waterloo, no Canadá, construiu sobre o trabalho de Günaydin encontrando um novo uso para este que são os números mais difíceis de imaginar. Ela desenvolveu um modelo octoniônico que inclui forças eletromagnéticas e fortes.

Agora uma pós-doutorado na Universidade de Cambridge, no Reino Unido, Furey gerou uma série de resultados que ligam as octoniõess ao Modelo Padrão da física de partículas, num trabalho que tem sido elogiado por outros cientistas.

Ela “deu passos significativos para resolver alguns enigmas físicos realmente profundos”, disse Shadi Tahvildar-Zadeh, físico matemático da Universidade Rutgers.

Outros, como o famoso teórico de cordas e professor Michael Duff, do Imperial College London, são mais reservados, embora animados com seu trabalho, mas dizendo que é “difícil dizer”, ainda que se torne “revolucionário”.

Furey não se abala ao trabalhar em um campo atualmente obscuro, pensando em sua pesquisa como um “processo de coleta de pistas”, como explicou em uma entrevista.

Ela publicou um artigo no The European Physical Journal C em maio de 2018, onde consolidou várias de suas descobertas, procurando completar o modelo padrão da física de partículas e encontrar o lugar certo em nossa compreensão do mundo para as octoniões.

Furey explain mais sobre os octoniões aqui (Para informações de como ativar a legenda em português do vídeo abaixo, embora ela não seja precisa e possa não funcionar em dispositivos móveis, clique aqui):

(Fonte)

Simplesmente espetacular que após tantos cientistas, por tanto tempo, estudarem esses números, finalmente a física Cohl Furey abre uma janela que pode prover avanços inimagináveis à física.

Virei fã de carteirinha desta maravilhosa mulher.

n3m3

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