Onderzoekers van het Instituut voor Theoretische Fysica (ITP) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) en de Universiteit van Shanghai
Het maakt het mogelijk om onopgeloste fysische problemen te vergelijken met oplosbare multidimensionale zwaartekrachtanalogen en vice versa.Het in kaart brengen tussen verschillende dimensies doet denken aan de optische holografische projectietechniek, vandaar de naam.
Hoewel holografische dualiteit zijn oorsprong vond in de snaartheorie en deel uitmaakte van de zoektocht naar een coherente theorie van kwantumzwaartekracht, is het ook op grote schaal toegepast in de kwantumchromodynamica, de fysica van de gecondenseerde materie en kwantuminformatie.
In dit werk wordt het idee van holografische dualiteit uitgebreid tot een specifiek type athermische, ongeordende vaste stoffen — korrelige materialen.Omdat de korrels meestal macroscopisch groot zijn, kunnen thermische fluctuaties en kwantumeffecten worden verwaarloosd, merken ze opChinese wetenschappers.
Schematische weergave van holografische dualiteit.
Zwaartekrachtmodellen leven in (3 1) dimensies, terwijl efficiënte veldentheorieën/amorfe lichamen zich in (2 1) dimensies bevinden. ITP-afbeelding
Bovendien geldt de traditionele elasticiteitstheoriegeordende kristallen zijn niet langer toepasbaar vanwege de ongeordende aard van korrelige materialen (dat wil zeggen, er is geen periodieke roosterstructuur voor de ruimtelijke verdeling van korrels). Het begrijpen van de fysische eigenschappen van korrelige materie, zoals complexe mechanische reacties, blijft een theoretische uitdaging.
Granulaire materialen kunnen dat tot op zekere hoogte ook zijnmate om vervorming te weerstaan en de structurele integriteit ervan te behouden. Wanneer de spanning echter een bepaalde drempel overschrijdt, breekt het materiaal, een fenomeen dat bekend staat als meegeven. In sommige gevallen kan afschuiving leiden tot versterking van het korrelsysteem (dat wil zeggen een toename van de afschuifmodulus), wat zich manifesteert als een niet-lineaire reactie op externe vervorming.
Deze studie voorspelt internrelatie tussen niet-lineaire elasticiteit, vloeibaarheid en entropie van granulaire materie gebaseerd op het holografische principe van dualiteit en effectieve veldtheoriemethoden. Computersimulaties van granulaire modellen bevestigen theoretische voorspellingen.
Het nieuwe werk breidt niet alleen het vakgebied uittoepassingen van holografische dualiteit, maar onthult ook potentiële verbanden tussen de fysica van zwarte gaten en amorfe materialen, waardoor nieuwe mogelijkheden worden geopend voor de studie en het begrip van complexe systemen.
Lees verder
Monkeypox wordt een wereldwijd virus: waarom het zo snel wordt overgedragen
Er gebeurt iets vreemds in het heelal: hoe inconsistenties in de Hubble-constante te verklaren?
Diagnose in een minuut: hoe IT de zorg verandert