Jaarboek no. 89. 2010/2011 - Koninklijke Maatschappij voor ...
Jaarboek no. 89. 2010/2011 - Koninklijke Maatschappij voor ... Jaarboek no. 89. 2010/2011 - Koninklijke Maatschappij voor ...
Natuurkundige voordrachten I Nieuwe reeks 89 Het universum in een korreltje roest 92 Figuur 3 Volgens de AdS/CFT correspondentie codeert een zwart gat in de AdS ruimte zowel voor het perfecte vloeistofgedrag van het quark-gluon plasma gecreëerd door de Relativistic Heavy Ion Collider in Brookhaven (Verenigde Staten), als voor de hoge temperatuur transport eigenschappen van de vreemde supergeleiders. kosmologische filosofieën, is haar huidige status treffend samengevat met het credo: ΄Snaartheorie is een theorie van antwoorden op zoek naar vragen.΄ Haar voorlopige hoogtepunt is de ΄Anti-de-Sitter/ Conformal-Field-Theory΄(AdS/CFT)-correspondentie, ontdekt door Maldacena in 1997. Achter dit ΄sterke wiskundige vermoeden΄ steekt een lang en ingewikkeld snaartheoretisch verhaal dat de lezer niet hoeft te weten om te waarderen hoe het werkt. 3 AdS/CFT laat zien dat onder bepaalde voorwaarden Einstein’s klassieke gravitationele theorie en sterk gekoppelde quantumveldentheorie letterlijk twee kanten van dezelfde fysische medaille zijn. Preciezer uitgedrukt: het is een machtige dualiteit. Vergelijk het met de vertrouwde deeltje-golf dualiteit die uitdrukt dat er geen verschil is tussen de ruimte (deeltje) of impuls (golf) kant van de Fourier transformatie. Maar AdS/ CFT is een dualiteit met turbo’s en compressors: het weet alles af van ’t Hooft’s ΄holografische principe΄ dat voorschrijft dat gravitationele fysica in een D+1 dimensionale ruimtetijd beschreven kan worden met een quantumveldentheorie die leeft in een D-dimensionale vlakke ruimtetijd. De AdS/CFT correspondentie ‘trouwt’ deze holografie met de principes van de renormalisatiegroep. De uitkomst is een generalisatie van de ΄klassieke΄ Wilson-Fisher renormalisatiegroepen theorie die we kennen van de conventionele kritische toestanden. ΄Conforme veldentheorie΄ is een precieze manier om te zeggen dat de quantumveldentheorie schaalinvariant is: het is de mathematische theorie van quantum-kritikaliteit! De quantum-kritische toestand correspondeert aan de gravitationele kant met een ruimtetijd met een Anti-de-Sitter metriek, dat wil zeggen een universum met negatieve kosmologische constante. Het blijkt dat de buitenste regionen van de AdS ruimtetijd coderen voor de korte afstand (UV) fysica van de CFT kant en om de correspondentie te laten werken
Figuur 4 In foto-emissie worden direct de golfachtige eigenschappen van de elektronen in vaste stoffen gemeten. Een cartoon die aangeeft hoe de energie gap geassocieerd met supergeleiding gemeten wordt (boven), en hoe gecompliceerde zogenaamde stripe patronen opduiken in het experiment (onder). moet dit precies schaalinvariant zijn. Het midden van AdS ruimtetijd komt overeen met de lange afstand (IR) fysica van de veldentheorie. De correspondentie geeft alle vrijheid om ΄relevante deformaties΄ van de kritische toestand te bestuderen: de stabiele toestanden van de veldentheorie, die ΄geboren worden΄ uit de sterk wisselwerkende quantum-kritische materie, Natuurkundige voordrachten I Nieuwe reeks 89 Het universum in een korreltje roest kunnen in kaart gebracht worden en deze hebben als gravitationele correspondent ΄harige΄ zwarte gaten die in het midden van AdS ruimtetijd leven. In feite begon de bewustwording van het feit dat AdS/CFT met de natuur te maken kan hebben in een heel andere tak van de natuurkunde: het onderzoek aan het quark-gluonplasma, uitgevoerd door de RHIC versneller in Brookhaven. Het komt in kort bestek er op neer4 dat rond 2005 duidelijk werd dat het quark-gluonplasma zich tegen alle verwachtingen in gedraagt als een perfecte vloeistof, gekarakteriseerd door een letterlijk ‘minimale’ verhouding tussen de viscositeit en de entropiedichtheid, uitgedrukt in fundamentele natuurconstanten door η/s≈h/(4πk - B ). Het bleek dat dit resultaat al in 2002 voorspeld was op basis van de AdS/CFT correspondentie! Bij de temperaturen die gerealiseerd worden in deze experimenten, gedraagt het sterk wisselwerkende quark-gluonplasma zich nagenoeg quantumkritisch. Met AdS/CFT was het al sinds jaar en dag bekend hoe de eindige temperatuur fysica van de conforme quantumvelden gravitationeel gecodeerd is: temperatuur doorbreekt de quantum schaalinvariantie en haar gravitationele partner is een ouderwets ΄kaal΄ Schwarzschild zwart gat in het midden van AdS. Hoewel het eerste contact met de gecondenseerde materie in 2007 tot stand kwam via het eindige temperatuur thema, 5 is het ondertussen een gepasseerd station. Echte materie heeft een eindige dichtheid en dit codeert zich holografisch in de vorm van een elektrische lading van het zwarte gat. Dit ΄Reissner-Nordstrom΄ zwarte gat (RN) in AdS is heel speciaal: hoewel de oorspronkelijke schaalinvariantie doorbroken wordt door de chemische potentiaal, blijkt de geometrie in de buurt van de horizon van dit zwarte gat gekarakteriseerd door een opduikende Anti-de-Sitter geometrie. Dit zorgt voor een uiterst onconventionele vorm van emergente quantum-kritikaliteit in de veldentheorie: in ruimtelijke opzichten is dit spul ΄dood΄, maar langs de tijdas is het volop quantum-kritisch, een toestand die niet voorstelbaar is in het kader van de Wilson-Fisher renormalisatie groep. Door fermiongolven af te sturen op deze horizon kunnen foto-emissie expe- 93
- Page 41 and 42: gammaflits kan miljarden jaren na h
- Page 43 and 44: Genetica en genoomonderzoek naar ve
- Page 45 and 46: zingen in de code aanwezig die aang
- Page 47 and 48: omdat we beschikken over de gezondh
- Page 49 and 50: Microreactortechnologie; de chemisc
- Page 51 and 52: matografie, maar is zeer succesvol
- Page 53 and 54: Figuur 5 De economische haalbaarhei
- Page 55 and 56: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 57 and 58: qubit can now be described as follo
- Page 59 and 60: games not only nicely demonstrates
- Page 61: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 64 and 65: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 66 and 67: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 68 and 69: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 70 and 71: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 72 and 73: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 74 and 75: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 76 and 77: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 78 and 79: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 80 and 81: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 82 and 83: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 84 and 85: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 86 and 87: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 88 and 89: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 90 and 91: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 94 and 95: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 96 and 97: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 98 and 99: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 100 and 101: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 103 and 104: LOFAR: op zoek naar de snelste deel
- Page 105 and 106: Figuur 4 Artist impression van het
- Page 107: ichting van inval te bepalen. Naarm
- Page 110 and 111: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 112 and 113: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 114 and 115: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 116 and 117: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 118 and 119: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 120 and 121: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 122 and 123: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
- Page 124: Natuurkundige voordrachten I Nieuwe
Natuurkundige <strong>voor</strong>drachten I Nieuwe reeks 89<br />
Het universum in een korreltje roest<br />
92<br />
Figuur 3<br />
Volgens de AdS/CFT correspondentie codeert een zwart gat in de AdS ruimte zowel <strong>voor</strong> het perfecte vloeistofgedrag<br />
van het quark-gluon plasma gecreëerd door de Relativistic Heavy Ion Collider in Brookhaven (Verenigde Staten), als<br />
<strong>voor</strong> de hoge temperatuur transport eigenschappen van de vreemde supergeleiders.<br />
kosmologische filosofieën, is haar huidige status<br />
treffend samengevat met het credo: ΄Snaartheorie<br />
is een theorie van antwoorden op zoek naar vragen.΄<br />
Haar <strong>voor</strong>lopige hoogtepunt is de ΄Anti-de-Sitter/<br />
Conformal-Field-Theory΄(AdS/CFT)-correspondentie,<br />
ontdekt door Maldacena in 1997. Achter dit ΄sterke<br />
wiskundige vermoeden΄ steekt een lang en ingewikkeld<br />
snaartheoretisch verhaal dat de lezer niet hoeft<br />
te weten om te waarderen hoe het werkt. 3 AdS/CFT<br />
laat zien dat onder bepaalde <strong>voor</strong>waarden Einstein’s<br />
klassieke gravitationele theorie en sterk gekoppelde<br />
quantumveldentheorie letterlijk twee kanten van<br />
dezelfde fysische medaille zijn. Preciezer uitgedrukt:<br />
het is een machtige dualiteit. Vergelijk het met de<br />
vertrouwde deeltje-golf dualiteit die uitdrukt dat er<br />
geen verschil is tussen de ruimte (deeltje) of impuls<br />
(golf) kant van de Fourier transformatie. Maar AdS/<br />
CFT is een dualiteit met turbo’s en compressors: het<br />
weet alles af van ’t Hooft’s ΄holografische principe΄<br />
dat <strong>voor</strong>schrijft dat gravitationele fysica in een D+1<br />
dimensionale ruimtetijd beschreven kan worden met<br />
een quantumveldentheorie die leeft in een D-dimensionale<br />
vlakke ruimtetijd. De AdS/CFT correspondentie<br />
‘trouwt’ deze holografie met de principes van de<br />
re<strong>no</strong>rmalisatiegroep. De uitkomst is een generalisatie<br />
van de ΄klassieke΄ Wilson-Fisher re<strong>no</strong>rmalisatiegroepen<br />
theorie die we kennen van de conventionele<br />
kritische toestanden. ΄Conforme veldentheorie΄ is<br />
een precieze manier om te zeggen dat de quantumveldentheorie<br />
schaalinvariant is: het is de mathematische<br />
theorie van quantum-kritikaliteit!<br />
De quantum-kritische toestand correspondeert<br />
aan de gravitationele kant met een ruimtetijd met<br />
een Anti-de-Sitter metriek, dat wil zeggen een universum<br />
met negatieve kosmologische constante. Het<br />
blijkt dat de buitenste regionen van de AdS ruimtetijd<br />
coderen <strong>voor</strong> de korte afstand (UV) fysica van de<br />
CFT kant en om de correspondentie te laten werken
Change language