Sekėjai

Ieškoti šiame dienoraštyje

2021 m. rugpjūčio 28 d., šeštadienis

"Kokias sveikatos srities inovacijų tendencijas pastebite Lietuvos rinkoje?


Lietuvoje technologijos ir inovacijos sveikatos apsaugos srityje taip pat labai reikalingos. Yra ir keletas sėkmingų startuolių, kurie kuria įvairias inovacijas, skirtas pacientų sveikatos būklei pagerinti, jai sekti, tirti. Gan gerai žinomi „Oxipit“, taip pat „Aichom“, „Lympo“ ir kiti [1]. Pokyčių poreikis didelis ir valstybiniame sektoriuje sistema susiduria su daugybe iššūkių, pavyzdžiui, siekiant užtikrinti efektyvų duomenų panaudojimą, keitimąsi informacija, galimybę laiku atlikti būtinus tyrimus, užtikrinti sveikatos apsaugą darbuotojams. Technologijų panaudojimas sveikatos srityje gali būti labai platus, tačiau Lietuvoje tokių iniciatyvų dar nėra labai daug.

Kaip manote, kodėl sveikatos srityje veikiančių startuolių šalyje vis dar nedaug?

Socialinio verslo samprata Lietuvoje dar tik kuriama ir įeiti į sveikatos rinką yra šiek tiek sunkiau nei kitose srityse. Be to, nors Lietuvoje turime stiprių sveikatos srities talentų, jiems vis dar trūksta įvairios paramos: inkubatorių, tarpdisciplininių ir verslumo įgūdžių lavinimo, pagalbos komercializacijos klausimais. Kita vertus, konkurencija maža, tad yra galimybė išsiskirti ir tapti lyderiais. Be to, daugėja finansavimo galimybių, įvairias priemones tam siūlo Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūra (MITA), taip pat galima pasinaudoti Europos inovacijų ir technologijų instituto „EIT Health“ programa, remiančia perspektyviausių sveikatos sektoriaus startuolių vystymą. Tikriausiai pagrindinė priežastis, kodėl Lietuvoje trūksta sveikatos srities startuolių – sąlyginai maža šalies rinka ir gan lokalus startuolių mąstymas, dėl kurio sunku pritraukti investicijų. Tiesa, startuolis dažnai atsiduria situacijoje, kai turi pasirinkti: ar siekti plačios rinkos, ar tinkamai pritaikyti inovaciją siauram rinkos segmentui. Abu pasirinkimai turi privalumų ir trūkumų, tačiau svarbiau mąstyti globaliai, pirmiau koncentruotis į vieną rinką ir numatyti laipsnišką plėtrą į kitų šalių rinkas."

 

Sėkmės išlaikant jūsų gerovę, stebint jūsų demenciją. Lietuvoje neturime rimtų sveikatos priežiūros startuolių.  
 
 1. „Oxipit ChestEye“ yra pirmasis AI krūtinės ląstos rentgeno spindulių rinkinys.  
 
„Aichom“ vartotojams siūlo mobiliąją aplikaciją suporuoti išmanųjį laikrodį ir stebėti demenciją.  
 
„Lympo“ - programa, apdovanojanti jus už sveikų įpročių ugdymą ir atvedanti jus į gerovę, kartu išlaikydama motyvaciją. Uždirbkite LYM monetų, turinčių tikrą piniginę vertę, kad atliktumėte kasdienes užduotis, ir naudokite jas norėdami gauti nuolaidos kodus programoje.




How will the Cold War with China go?

  The answer lies in the history of the Cold War with the Soviets. War is war, and trade between the two blocs has taken place and will continue. Lithuania's aggressiveness towards China leads to the fact that Lithuania does not participate in this trade with China. Who will want to invest money in Lithuania, which has tied its hands and feet in trade with China? Without investment money, we will continue to be poor.

Koks bus Šaltasis karas su Kinija?

 Atsakymą duoda Šaltojo karo su sovietais istorija. Karas karu, o prekyba tarp dviejų blokų vyko ir vyks. Lietuvos akiplėšiškumas Kinijos atžvilgiu priveda prie to, kad Lietuva šioje prekyboje su Kinija nedalyvauja. Kas norės investuoti pinigus Lietuvoje, kuri surišo sau rankas ir kojas prekyboje su Kinija? Be investicijų pinigų mes ir toliau skursime.

Viso gero, mažoji Susi; fundamentali fizika

 „Atsisakydami kai kurių ilgalaikių įsitikinimų, fizikai atveria kelią į ateitį. 

Išmintinga patarlė siūlo nedėti visų kiaušinių į vieną krepšelį. Tačiau pastaraisiais dešimtmečiais fizikai nesilaikė šios išminties. XX amžius - ir, tiesą sakant, XIX amžius prieš tai - jiems buvo triumfo laikotarpiai. Jie pakeitė materialios visatos supratimą ir taip žmonių gebėjimą manipuliuoti juos supančiu pasauliu. Modernumas negalėjo egzistuoti be žinių, kurias per tuos du šimtmečius laimėjo fizikai. 

Mainais pasaulis jiems davė žaidimams brangius žaislus. Naujausias iš jų-Didysis hadronų greitintuvas (LHC), kuris užima 27 km apskritimo tunelį netoli Ženevos ir kainavo 6 mlrd. JAV dolerių, buvo atidarytas darbui 2008 m. Jis greitai rado ilgai prognozuotą elementariąją dalelę - Higso bozoną, likusią nuo 1960-aisiais atliktų skaičiavimų. Tada jis ėmėsi savo tikrojo tikslo - ieškoti reiškinio, vadinamo supersimetrija. Ši teorija, sukurta aštuntajame dešimtmetyje ir sutrumpintai žinoma, kaip Susy, yra krepšelis, kuriame yra viskas, arbba į kurį iki šiol buvo įdėti visi dalelių fizikos kiaušiniai. Tai savaime pašalintų daugybę savavališkų matematinių prielaidų, reikalingų tinkamam veikimui, vadinamam standartiniu dalelių fizikos modeliu. 

Tačiau tai taip pat yra gilesnės hipotezės, styginių teorijos, avangardas, skirtas standartiniam modeliui sintezuoti su bendrąja Einšteino reliatyvumo teorija. Einšteino teorija paaiškina gravitaciją. Standartinis modelis paaiškina kitas tris pagrindines jėgas - elektromagnetizmą ir silpnas bei stiprias branduolines jėgas - ir su jomis susijusias daleles. Abi teorijos puikiai apibūdina savo tikrovės dalis. Bet jos nesijungia. Styginių teorija jas sujungtų ir taip suteiktų mums vadinamąją „visko teoriją“. 

Styginių varomi dalykai 

Styginių teorija siūlo, kad Visata susideda iš smulkių objektų, kurie vibruoja muzikos instrumento stygų būdu. Kaip ir tokios stygos, jos turi rezonuojančius dažnius ir harmonikas. Šie įvairūs vibracijos režimai, kaip teigia stygų teoretikai, atitinka įvairias pagrindines daleles. Tokios dalelės apima visas tas, kurios jau pastebėtos, kaip standartinio modelio dalis, kitas Susy numatytas daleles, o tai reiškia, kad standartinio modelio matematinis trapumas išnyks, jei kiekviena šio modelio dalelė turės sunkesnę „supersimetrišką“ partnerę dalelę arba, angliškai, "supersymmetric" partner particle, or "sparticle",

Taip pat Susy numato daleles, vadinamas gravitonais, reikalingas gravitacijos jėgai susieti su bet kokia vieninga teorija, tačiau jos nėra prognozuojamos pagal reliatyvumą. Bet nėra Susy, jokios stygų teorijos. Ir praėjus 13 metų nuo LHC atidarymo, jokių tokių dalelių nepasirodė. Net du dar nepaaiškinti rezultatai, paskelbti šių metų pradžioje (vienas iš LHC ir vienas iš mažesnės mašinos) nepateikia jokių įrodymų, tiesiogiai palaikančių Susy. Todėl daugelis fizikų nerimauja, kad buvo klaidžiojama dykynėse. Jie turi gerą priežastį nervintis. Styginių teorija jau yra su nerimą keliančia koncepcine kaina - šešių (arba vienoje versijoje septynių) papildomų matmenų pridėjimu prie visatos, virš keturių pažįstamų (trys erdvės ir viena laiko). Joje taip pat aprašoma apie 10 {+500} galimų visatų, iš kurių tik viena atitinka visatą, kurioje gyvena žmonės. Priimti viską, kas joje yra, pakankamai sudėtinga. 

Tačiau be Susy stygų teorija yra bananai. Matmenų skaičius sprogsta iki 26. Teorija taip pat praranda galimybę apibūdinti daugumą standartinio modelio dalelių. Ir tai reiškia, kad egzistuoja keistos medžiagos, tokios, kaip dalelės, vadinamos tachionais, kurios juda greičiau, nei šviesa ir todėl yra nesuderinamos su reliatyvumo teorija. Be Susy, stygų teorija atrodo beveik negyva, kaip visko teorija. Kas, jei tiesa, išvalo lauką visko teorijoms,  nesusijusioms su stygomis. 

Reikia pripažinti, kad daugelio šių teorijų pavadinimai kankina mūsų kalbą. Jie apima „priežastinį dinaminį trikampį“, „asimptotiškai saugią gravitaciją“, „kilpos kvantinę gravitaciją“ ir „kvantinės teorijos amplituhedro formuluotę“. Tačiau šiuo metu bukmekerių mėgstamiausias reliatyvumo ir standartinio modelio suvienijimas yra kažkas, kas vadinama „entropine gravitacija“. 

Čia gyvena pabaisos

 Entropija yra sistemos betvarkės matas. Gerai žinoma, kad antrasis termodinamikos dėsnis teigia, kad, laikui bėgant, betvarkė didėja (ty, kai daiktai sensta, jie linkę tapti netvarkingesni). Ko gero, tai susiję su gravitacijos teorija, jau nekalbant apie viską, galbūt ne iš karto akivaizdu. Tačiau nuoroda yra juodosios skylės. Tai objektai, turintys tokius stiprius gravitacinius laukus, kad net šviesa negali iš jų pabėgti. Jas prognozuoja bendrojo reliatyvumo matematika. Ir nors Einšteinas iki pat savo mirties 1955 m. skeptiškai žiūrėjo į jų tikrąjį egzistavimą, vėlesni stebėjimai parodė, kad jos iš tikrųjų yra tikros. Bet jos nėra juodos. 

1974 m. Stephenas Hawkingas iš Kembridžo universiteto parodė tą -  kvantiniai efektai prie juodosios skylės ribos leidžia jai spinduliuoti daleles, ypač fotonus, kurie yra elektromagnetinės spinduliuotės dalelės, įskaitant šviesą. Tai turi savitų pasekmių. Fotonai skleidžia spinduliuojančią šilumą, todėl kažkas, kas juos skleidžia, turi temperatūrą. Ir pagal jos temperatūrą ir masę galima apskaičiuoti juodosios skylės entropiją. Tai svarbu, nes kai visi šie kintamieji yra prijungti prie pirmojo termodinamikos dėsnio, kuriame teigiama, kad energijos negalima nei sukurti, nei sunaikinti, o tik paversti ją iš vienos formos (tarkime, šilumos) į kitą (tarkime, mechaninį darbą), gaunamos Einšteino bendrojo reliatyvumo lygtys. Šį ryšį 2010 metais atrado Erikas Verlinde iš Amsterdamo universiteto. 

Tai turi rimtų pasekmių. Termodinamikos dėsniai remiasi statistine mechanika. Jie apima savybes (temperatūrą, entropiją ir pan.), kurios atsiranda iš tikimybinių susijusių dalelių elgesio aprašymų. Tai taip pat yra dalelės, aprašytos kvantinėje mechanikoje - matematinėje teorijoje, kuri yra standartinio modelio pagrindas. Tai, kad Einšteino lygtis galima perrašyti termodinamiškai, reiškia, kad erdvė ir laikas taip pat yra atsirandančios šio gilesnio mikroskopinio vaizdo savybės. Taigi esamos kvantinės mechanikos ir reliatyvumo formos iš tikrųjų atrodo išvedamos iš kažkokios gilesnės teorijos, apibūdinančios pagrindinę visatos struktūrą. Styginių teorija nėra taip išvedama. Stygos nėra pakankamai esminiai subjektai. Tačiau entropinė gravitacija teigia apibūdinanti pačią erdvės ir laiko prigimtį-arba, naudojant Einšteino terminologiją, „erdvėlaikį“. Ji teigia, kad tai yra austa iš „kvantinio susipainiojimo“ gijų, jungiančių kiekvieną kosmoso dalelę. 

Kvantinio susipainiojimo idėja, dar vienas Einšteino abejones sukėlęs reiškinys, pasirodė esąs teisingas, jis siekia 1935 m. Tai yra tai, kad dviejų ar daugiau objektų savybes galima koreliuoti („įpainioti“) taip, kad jie negali būti aprašyti savarankiškai. Tai sukelia keistus efektus. Visų pirma tai reiškia, kad dvi susipynusios dalelės gali akimirksniu paveikti viena kitos elgesį, net jei jos yra toli viena nuo kitos. Einšteinas pavadino šį reiškinį, kaip „bauginantį veiksmą per atstumą“, nes atrodo, kad toks reiškinys pažeidžia reliatyvumo teorijos prielaidą, kad šviesos greityje visata turi greičio apribojimą. 

Kaip ir juodųjų skylių atveju, Einšteinas gyveno nepakankamai ilgai, kad pamatytų, jog pasirodė esąs neteisus. Tačiau eksperimentai parodė, kad jis buvo neteisus. Susipainiojimas yra tikras ir nepažeidžia reliatyvumo, nes nors vienos dalelės įtaka kitai gali būti momentinė, nėra jokio būdo panaudoti šį efektą perduoti informaciją greičiau, nei šviesos greitis. 

Ir per pastaruosius penkerius metus Brianas Swingle'as iš Harvardo universiteto ir Seanas Carrollas iš Kalifornijos technologijos instituto, remdamiesi kvantinės informacijos teorijos idėjomis, pradėjo kurti modelius, ką praktikoje gali reikšti daktaro Verlinde'o idėjos. Jų požiūris naudoja kvantinės informacijos bitus (vadinamuosius „kubitus“), kad dalelės galėtų susipainioti. Rezultatas - paprastas, bet informatyvus erdvėlaikio analogas. 

Kubitai, klasikinių bitų kvantinis atitikmuo - bitai, kurie yra vienetai  ir nuliai, ir ant kurių pastatytas įprastas skaičiavimas-bus žinomi tiems, kurie seka kvantinio skaičiavimo sritį. Jie yra kvantinės informacijos teorijos pagrindas. Dvi savybės skiria kubitus nuo įprastų bitų. Pirma, jie gali būti patalpinti į „superpozicijos“ būseną, vienu metu atstovaujantį ir vieną, ir nulį. Antra, gali susipainioti keli kubitai. Kartu šios savybės leidžia kvantiniams kompiuteriams atlikti tokius žygdarbius, kaip vienu metu atlikti kelis skaičiavimus arba per protingą laiką atlikti tam tikras skaičiavimo užduotis, kurių atlikimas yra sunkus ar neįmanomas įprastam kompiuteriui. Dėl savo susipainiojimo kubitai, pasak dr. Swingle ir dr. Carroll, taip pat gali būti naudojami, kaip realybės veikimo atsargos. Glaudžiau susipynę kubitai vaizduoja daleles erdvės laiko taškuose, kurie yra arčiau vienas kito. 

Kol kas kvantiniai kompiuteriai yra nebaigtas darbas, šį modeliavimą galima atlikti tik naudojant matematinius kubitų vaizdus. Tačiau atrodo, kad jie paklūsta bendrojo reliatyvumo lygtims. Tai patvirtina entropinės gravitacijos teorijos teiginius. 

Skirkite savo analitikui pavojaus pinigus 

Visas šis modeliavimas nustato entropinę gravitaciją apklausos padėtyje, kad pakeistų stygas, kaip ilgai ieškotą teoriją apie viską. Tačiau idėja, kad erdvėlaikis yra atsirandanti visatos savybė, o ne esminė, turi nerimą keliančias pasekmes. Tai susilpnina priežastingumo pobūdį. Entropinės gravitacijos sukurtame paveikslėlyje erdvėlaikis yra kelių būsenų superpozicija. Būtent tai sumenkina priežastinį ryšį. Matematikos šaka, geriausiai apibūdinanti erdvėlaikį, yra geometrijos forma, turinti keturias ašis, esančias stačiu kampu viena kitai, o ne labiau pažįstamas tris. Ketvirtoji reiškia laiką, todėl, kaip ir objektų padėtis, įvykių tvarka erdvėlaikyje yra determinuota geometriškai. Jei, atsižvelgiant į entropinę gravitaciją, uždedamos skirtingos geometrinės struktūros, kartais gali atsitikti, kad teiginiai „A sukelia B“ ir „B sukelia A“ yra teisingi. 

Tai nėra tik spėlionės. 2016 metais Giulia Rubino iš Bristolio universiteto (Anglija) sukonstravo eksperimentą, kuriame dalyvavo poliarizuoti fotonai ir prizmės, kuris parodė būtent tai. Tai sukelia problemų tiems, kurie turi senamadiškas idėjas apie priežastingumo pobūdį.

Tačiau Lucienas Hardy iš Kanados Perimetro instituto atrado būdą, kaip suformuluoti kvantinės mechanikos dėsnius, kad būtų galima tai išspręsti. Jo nuomone, priežastinis ryšys, kaip įprasta suvokti, yra kaip duomenų suspaudimas kompiuterijoje: tai yra koncepcija, suteikianti jums daugiau naudos, išleidžiant mažiau pinigų. Turėdamas šiek tiek informacijos apie dabartį, priežastinis ryšys gali daug ką nuspėti apie ateitį - suspausti informacijos kiekį, reikalingą laiku užfiksuoti fizinės sistemos detales. Tačiau priežastingumas, mano dr. Hardy, gali būti ne vienintelis būdas apibūdinti tokias koreliacijas. Vietoj to jis išrado bendrą metodą, kaip nuo pat pradžių sukurti koreliacijų modelių aprašymus. Šis metodas, kurį jis vadina „kauzaloidiniu pagrindu“, linkęs atkurti priežastinį ryšį, tačiau neprisiima priežastinio ryšio prielaidos, ir jį panaudojo performuluodamas tiek kvantinę teoriją (2005 m.), tiek bendrąjį reliatyvumą (2016 m.). 

Kauzaloidinė matematika nėra visko teorija. Tačiau yra didelė tikimybė, kad jei ir kai tokia teorija bus rasta, jai apibūdinti reikės priežastinių principų, kaip ir bendram reliatyvumui reikėjo keturių matmenų geometrijos erdvės laikui apibūdinti. 

Amplitudės moduliacija 

Taigi entropinė gravitacija turi daug sunkių koncepcinių darbų, padedančių ją paremti. Tačiau tai nėra vienintelis kandidatas pakeisti stygų teoriją. Kiti, kurie traukia dėmesį, yra senas konkurentas, vadinamas kilpos kvantine gravitacija, kurį 1994 m. pasiūlė Carlo Rovelli, tada Pitsburgo universitete, ir Lee Smolin iš Perimetro instituto. Šis ir priežastinė dinaminė trianguliacija, naujesnė, bet panaši idėja, leidžia manyti, kad erdvėlaikis nėra lygus audinys, kaip teigiama pagal bendrąjį reliatyvumą, bet turi struktūrą-elementarias kilpas arba trikampius, pagal kurią iš dviejų teorijų pasirenkama. 

Trečiasis variantas - asimptotiškai saugi gravitacija - siekia dar daugiau - 1976 m. jį pasiūlė vienas iš standartinio modelio vyriausiųjų architektų Stevenas Weinbergas. Natūralus būdas sukurti kvantinės gravitacijos teoriją yra pridėti gravitonų prie modelio. Deja, šis metodas nieko nepasiekė, nes kai šių tariamų dalelių sąveika buvo apskaičiuota esant aukštesnei energijai, matematika atrodė nesąmoninga. Tačiau, liepą miręs, Weinbergas tvirtino, kad šis akivaizdus trūkumas išnyks (matematiškai kalbant, skaičiavimai būtų „asimptotiškai saugūs“), jei skaičiavimams būtų naudojamos pakankamai galingos mašinos. Ir neseniai atsiradus tokios galios superkompiuteriams, iš ankstyvųjų rezultatų atrodo, kad jis galėjo būti teisus. 

Tačiau vienas iš labiausiai intriguojančių entropinio gravitacijos konkurentų yra kvantinės teorijos amplitudė. Tai 2013 metais pristatė Prinstono Išplėstinių studijų instituto Nima Arkani-Hamed ir Kalifornijos universiteto Daviso Jaroslavas Trnka. Jie rado geometrinių struktūrų klasę, pavadintą amplituhedrais, kurių kiekvienas koduoja galimo kvantinės sąveikos detales. Tai, savo ruožtu, yra „pagrindinio“ stiprintuvo, kuris koduoja visus įmanomus fizinio proceso tipus, bruožai. Taigi, galima performuluoti visą kvantinę teoriją amplitudės požiūriu. Dauguma bandymų sukurti teoriją apie viską bando gravitaciją, kurią Einšteinas apibūdina geometriškai, pritaikyti kvantinėje teorijoje, kuri tokiu būdu nesiremia geometrija. Ampituhedrų metodas veikia priešingai, teigdamas, kad kvantinė teorija iš tikrųjų yra giliai geometrinė. Dar geriau, stiprintuvas nėra pagrįstas erdvėlaikio sąvokomis ar net statistine mechanika. Vietoj to, šios idėjos iš jo kyla natūraliai. Taigi, nors amplituhedrinis metodas dar nepateikė visos kvantinės gravitacijos teorijos, jis atvėrė intriguojantį kelią, kuris gali tai pasiekti. 

Kad erdvė, laikas ir net priežastinis ryšys yra naujos, o ne pagrindinės kosmoso savybės, yra radikalios idėjos. Bet tai yra esmė. Bendrasis reliatyvumas ir kvantinė mechanika, XX amžiaus fizikos revoliucijos, buvo laikomos giliomis būtent todėl, kad jos nuvertė sveiką protą. Priimti reliatyvumą reiškė atsisakyti visuotinės laiko ir erdvės sampratos. Rimtai žiūrėti į kvantinę mechaniką reiškė įsijausti į tokias idėjas kaip susipainiojimas ir superpozicija. Norint priimti entropinę gravitaciją ar jos alternatyvas, reikės panašių vaizduotės žygdarbių. 

Tačiau jokia teorija neapsieina be duomenų. Galų gale, tai yra supersimetrijos problema. Dirbant taip, kaip nurodo daktaras Rubino, matomas kelias. Bet rezultatas iš dalelių fizikos laboratorijos taip pat būtų sveikintinas. Ir nors jų reikšmė neaiški, pastaruosius kelis mėnesius iš tikrųjų buvo pastebėti du eksperimentiškai sukelti standartinio modelio įtrūkimai. Kovo 23 d. CERN, organizacijos, valdančios LHC, komanda pranešė apie netikėtą elektronų ir jų sunkesnių pusbrolių, miuonų elgesio skirtumą. Šios dalelės skiriasi viena nuo kitos ne žinomomis savybėmis, o jų masėmis, todėl standartinis modelis numato, kad kai į jas suyra kitos dalelės, abi jos turi būti pagamintos vienodais kiekiais. Tačiau tai neatrodo tiesa. Tarpiniai LHC rezultatai rodo, kad dalelių rūšis, vadinama B-mezonu, labiau linkusi suirti į elektroną, nei miuoną. Tai rodo, kad standartiniame modelyje trūksta dar neaprašytos pagrindinės jėgos. 

Papildomai, balandžio 7 d., „Fermilab“, didžiausia Amerikos dalelių fizikos įstaiga, paskelbė tarpinius savo miuono eksperimento „Muon g-2“ rezultatus. Kvantiniame pasaulyje nėra tokio dalyko, kaip tobulas vakuumas. Vietoj to, erdvėlaikyje visur atsiranda ir išnyra dalelių putos. Tai yra „virtualios“, o ne „tikros“ dalelės - tai yra laikini svyravimai, atsirandantys tiesiai iš kvantinio netikrumo. Nors jos yra trumpalaikės, per trumpą jų egzistavimo laikotarpį jos vis dar turi laiko bendrauti su pastovesnėmis materijos rūšimis. Pavyzdžiui, jos yra Hawkingo numatytos juodosios skylės spinduliuotės šaltinis. Standartinis modelis numato jų sąveikos su įprastesnėmis, nei juodosios skylės, medžiagomis stiprumą, ir norėdamas patikrinti šias prognozes, „Muon g-2“ šaudo miuonus ratais aplink galingą superlaidų magnetinį saugojimo žiedą. Kvantinės putos keičia miuonų svyravimo būdą, kurį detektoriai gali sugauti neįtikėtinai tiksliai. „Muon g-2“ eksperimentas rodo, kad šiuos svyravimus sukelianti sąveika yra šiek tiek stipresnė, nei prognozuoja standartinis modelis. Jei patvirtinama, tai reikštų, kad modelyje trūksta vienos ar daugiau elementarių dalelių. 

Aušros plyšiai 

Yra maža tikimybė, kad tai yra iki šiol nematytos sparticles. Jei taip, tai supersimetrijos šalininkai džiaugsis paskutiniai. Tačiau joks rezultatas nenurodo judėjimo šia kryptimi ir, kol kas, nesugebėdami išlaikyti savo idėjų, jie protingai tyli. Kad ir kokios būtų šių dviejų rezultatų priežastys, jos rodo, kad yra kažkas, dėl ko nusistovėję paaiškinimai negali veikti. Panašiai nepaaiškinamos anomalijos buvo ir kvantinės teorijos, ir reliatyvumo atskaitos taškai. Todėl atrodo įmanoma, kad tai, kas atrodė, kaip vienas tamsiausių fizikos laikotarpių, netrukus šviesės į naują rytą“. [1]



1."Bye, bye, little Susy; Fundamental physics." The Economist, 28 Aug. 2021, p. 70(US).

Bye, bye, little Susy; Fundamental physics.

 
“By abandoning some long-held beliefs, physicists are clearing a path to the future.
A WISE PROVERB suggests not putting all your eggs in one basket. Over recent decades, however, physicists have failed to follow that wisdom. The 20th century--and, indeed, the 19th before it--were periods of triumph for them. They transformed understanding of the material universe and thus people's ability to manipulate the world around them. Modernity could not exist without the knowledge won by physicists over those two centuries.
In exchange, the world has given them expensive toys to play with. The most recent of these, the Large Hadron Collider (LHC), which occupies a 27km-circumference tunnel near Geneva and cost $6bn, opened for business in 2008. It quickly found a long-predicted elementary particle, the Higgs boson, that was a hangover from calculations done in the 1960s. It then embarked on its real purpose, to search for a phenomenon called Supersymmetry.
This theory, devised in the 1970s and known as Susy for short, is the all-containing basket into which particle physics's eggs have until recently been placed. Of itself, it would eliminate many arbitrary mathematical assumptions needed for the proper working of what is known as the Standard Model of particle physics. But it is also the vanguard of a deeper hypothesis, string theory, which is intended to synthesise the Standard Model with Einstein's general theory of relativity. Einstein's theory explains gravity. The Standard Model explains the other three fundamental forces--electromagnetism and the weak and strong nuclear forces--and their associated particles. Both describe their particular provinces of reality well. But they do not connect together. String theory would connect them, and thus provide a so-called "theory of everything".

String-driven things
String theory proposes that the universe is composed of minuscule objects which vibrate in the manner of the strings of a musical instrument. Like such strings, they have resonant frequencies and harmonics. These various vibrational modes, string theorists contend, correspond to various fundamental particles. Such particles include all of those already observed as part of the Standard Model, the further particles predicted by Susy, which posits that the Standard Model's mathematical fragility will go away if each of that model's particles has a heavier "supersymmetric" partner particle, or "sparticle", and also particles called gravitons, which are needed to tie the force of gravity into any unified theory, but are not predicted by relativity.
But, no Susy, no string theory. And, 13 years after the LHC opened, no sparticles have shown up. Even two as-yet-unexplained results announced earlier this year (one from the LHC and one from a smaller machine) offer no evidence directly supporting Susy. Many physicists thus worry they have been on a wild-goose chase.
They have good reason to be nervous. String theory already comes with a disturbing conceptual price tag--that of adding six (or in one version seven) extra dimensions to the universe, over and above the four familiar ones (three of space and one of time). It also describes about 10{+500} possible universes, only one of which matches the universe in which human beings live. Accepting all that is challenging enough. Without Susy, though, string theory goes bananas. The number of dimensions balloons to 26. The theory also loses the ability to describe most of the Standard Model's particles. And it implies the existence of weird stuff such as particles called tachyons that move faster than light and are thus incompatible with the theory of relativity. Without Susy, string theory thus looks pretty-much dead as a theory of everything. Which, if true, clears the field for non-string theories of everything.
The names of many of these do, it must be conceded, torture the English language. They include "causal dynamical triangulation", "asymptotically safe gravity", "loop quantum gravity" and the "amplituhedron formulation of quantum theory". But at the moment the bookies' favourite for unifying relativity and the Standard Model is something called "entropic gravity".
Here be monsters
Entropy is a measure of a system's disorder. Famously, the second law of thermodynamics asserts that it increases with time (ie, things have a tendency to get messier as they get older). What that has to do with a theory of gravity, let alone of everything, is not, perhaps, immediately obvious. But the link is black holes. These are objects which have such strong gravitational fields that even light cannot escape from them. They are predicted by the mathematics of general relativity. And even though Einstein remained sceptical about their actual existence until the day he died in 1955, subsequent observations have shown that they are indeed real. But they are not black.
In 1974 Stephen Hawking, of Cambridge University, showed that quantum effects at a black hole's boundary allow it to radiate particles--especially photons, which are the particles of electromagnetic radiation, including light. This has peculiar consequences. Photons carry radiant heat, so something which emits them has a temperature. And, from its temperature and mass, it is possible to calculate a black hole's entropy. This matters because, when all these variables are plugged into the first law of thermodynamics, which states that energy can be neither created nor destroyed, only transformed from one form (say, heat) into another (say, mechanical work), what pops out are Einstein's equations of general relativity.
That relationship was discovered in 2010 by Erik Verlinde of Amsterdam University. It has serious implications. The laws of thermodynamics rely on statistical mechanics. They involve properties (temperature, entropy and so on) which emerge from probabilistic descriptions of the behaviour of the underlying particles involved. These are also the particles described by quantum mechanics, the mathematical theory which underpins the Standard Model. That Einstein's equations can be rewritten thermodynamically implies that space and time are also emergent properties of this deeper microscopic picture. The existing forms of quantum mechanics and relativity thus do indeed both seem derivable in principle from some deeper theory that describes the underlying fabric of the universe.
String theory is not so derivable. Strings are not fundamental enough entities. But entropic gravity claims to describe the very nature of space and time--or, to use Einsteinian terminology, "spacetime". It asserts this is woven from filaments of "quantum entanglement" linking every particle in the cosmos.
The idea of quantum entanglement, another phenomenon pooh-poohed by Einstein that turned out to be true, goes back to 1935. It is that the properties of two or more objects can be correlated ("entangled") in a way which means they cannot be described independently. This leads to weird effects. In particular, it means that two entangled particles can appear to influence each other's behaviour instantaneously even when they are far apart. Einstein dubbed this "spooky action at a distance", because it seems to violate the premise of relativity theory that, in the speed of light, the universe has a speed limit.
As with black holes, Einstein did not live long enough to see himself proved wrong. Experiments have nevertheless shown he was. Entanglement is real, and does not violate relativity because although the influence of one particle on another can be instantaneous there is no way to use the effect to pass information faster than light-speed. And, in the past five years, Brian Swingle of Harvard University and Sean Carroll of the California Institute of Technology have begun building models of what Dr Verlinde's ideas might mean in practice, using ideas from quantum information theory. Their approach employs bits of quantum information (so-called "qubits") to stand in for the entangled particles. The result is a simple but informative analogue of spacetime.
Qubits, the quantum equivalent of classical bits--the ones and zeros on which regular computing is built--will be familiar to those who follow the field of quantum computing. They are the basis of quantum information theory. Two properties distinguish qubits from the regular sort. First, they can be placed in a state of "superposition", representing both a one and a zero at the same time. Second, several qubits can become entangled. Together, these properties let quantum computers accomplish feats such as performing multiple calculations at once, or completing certain classes of calculation in a sensible amount of time, that are difficult or impossible for a regular computer.
And because of their entanglement qubits can also, according to Dr Swingle and Dr Carroll, be used as stand-ins for how reality works. More closely entangled qubits represent particles at points in spacetime that are closer together. So far, quantum computers being a work in progress, this modelling can be done only with mathematical representations of qubits. These do, though, seem to obey the equations of general relativity. That supports entropic-gravity-theory's claims.
Put your analyst on danger money
All of this modelling puts entropic gravity in poll position to replace strings as the long-sought theory of everything. But the idea that spacetime is an emergent property of the universe rather than being fundamental to it has a disturbing consequence. It blurs the nature of causality.
In the picture built by entropic gravity, spacetime is a superposition of multiple states. It is this which muddies causality. The branch of maths that best describes spacetime is a form of geometry that has four axes at right angles to each other instead of the more familiar three. The fourth represents time, so, like the position of objects, the order of events in spacetime is determined geometrically. If different geometric arrangements are superposed, as entropic gravity requires, it can therefore sometimes happen that the statements "A causes B" and "B causes A" are both true.
This is not mere speculation. In 2016 Giulia Rubino of the University of Bristol, in England, constructed an experiment involving polarised photons and prisms which achieved exactly that. This spells trouble for those who have old-fashioned notions about causality's nature.
However, Lucien Hardy of the Perimeter Institute, in Canada, has discovered a way to reformulate the laws of quantum mechanics to get around this. In his view, causality as commonly perceived is like data compression in computing: it is a concept that gives you more bang for your buck. With a little bit of information about the present, causality can infer a lot about the future--compressing the amount of information needed to capture the details of a physical system in time.
But causality, Dr Hardy thinks, may not be the only way to describe such correlations. Instead, he has invented a general method for building descriptions of the patterns in correlations from scratch. This method, which he calls "the causaloid framework", tends to reproduce causality but it does not assume it, and he has used it to reformulate both quantum theory (in 2005) and general relativity (in 2016). Causaloid maths is not a theory of everything. But there is a good chance that if and when such a theory is found, causaloid principles will be needed to describe it, just as general relativity needed a geometry of four dimensions to describe spacetime.
Amplitude modulation
Entropic gravity has, then, a lot of heavy-duty conceptual work to back it up. But it is not the only candidate to replace string theory. Others jostling for attention include an old competitor called loop quantum gravity, originally proposed in 1994 by Carlo Rovelli, then at the University of Pittsburgh, and Lee Smolin, of the Perimeter Institute. This, and causal dynamical triangulation, a more recent but similar idea, suggest that spacetime is not the smooth fabric asserted by general relativity, but, rather, has a structure--either elementary loops or triangles, according to which of the two theories you support.
A third option, asymptotically safe gravity, goes back still further, to 1976. It was suggested by Steven Weinberg, one of the Standard Model's chief architects. A natural way to develop a theory of quantum gravity is to add gravitons to the model. Unfortunately, this approach got nowhere, because when the interactions of these putative particles were calculated at higher energies, the maths seemed to become nonsensical. However, Weinberg, who died in July, argued that this apparent breakdown would go away (in maths speak, the calculations would be "asymptotically safe") if sufficiently powerful machines were used to do the calculating. And, with the recent advent of supercomputers of such power, it looks, from early results, as if he might have been right.
One of the most intriguing competitors of entropic gravity, though, is the amplituhedron formulation of quantum theory. This was introduced in 2013 by Nima Arkani-Hamed of the Institute of Advanced Study at Princeton and Jaroslav Trnka of the University of California, Davis. They have found a class of geometric structures dubbed amplituhedrons, each of which encodes the details of a possible quantum interaction. These, in turn, are facets of a "master" amplituhedron that encodes every possible type of physical process. It is thus possible to reformulate all of quantum theory in terms of the amplituhedron.
Most attempts at a theory of everything try to fit gravity, which Einstein describes geometrically, into quantum theory, which does not rely on geometry in this way. The amplituhedron approach does the opposite, by suggesting that quantum theory is actually deeply geometric after all. Better yet, the amplituhedron is not founded on notions of spacetime, or even statistical mechanics. Instead, these ideas emerge naturally from it. So, while the amplituhedron approach does not as yet offer a full theory of quantum gravity, it has opened up an intriguing path that may lead to one.
That space, time and even causality are emergent rather than fundamental properties of the cosmos are radical ideas. But this is the point. General relativity and quantum mechanics, the physics revolutions of the 20th century, were viewed as profound precisely because they overthrew common sense. To accept relativity meant abandoning a universal notion of time and space. To take quantum mechanics seriously meant getting comfortable with ideas like entanglement and superposition. Embracing entropic gravity or its alternatives will require similar feats of the imagination.
No theory, though, is worth a damn without data. That, after all, is the problem with Supersymmetry. Work like Dr Rubino's points the way. But something out of a particle-physics laboratory would also be welcome. And, though their meaning is obscure, the past few months have indeed seen two experimentally induced cracks in the Standard Model.
On March 23rd a team from CERN, the organisation that runs the LHC, reported an unexpected difference in behaviour between electrons and their heavier cousins, muons. These particles differ from one another in no known properties but their masses, so the Standard Model predicts that when other particles decay into them, the two should each be produced in equal numbers. But this appears not to be true. Interim results from the LHC suggest that a type of particle called a B-meson is more likely to decay into an electron than a muon. That suggests an as-yet-undescribed fundamental force is missing from the Standard Model. Then, on April 7th, Fermilab, America's biggest particle-physics facility, announced the interim results of its own muon experiment, Muon g-2.
In the quantum world, there is no such thing as a perfect vacuum. Instead, a froth of particles constantly pops in and out of existence everywhere in spacetime. These are "virtual" rather than "real" particles--that is, they are transient fluctuations which emerge straight out of quantum uncertainty. But, although they are short-lived, during the brief periods of their existence they still have time to interact with more permanent sorts of matter. They are, for example, the source of the black-hole radiation predicted by Hawking.
The strengths of their interactions with types of matter more conventional than black holes are predicted by the Standard Model, and to test these predictions, Muon g-2 shoots muons in circles around a powerful superconducting magnetic-storage ring. The quantum froth changes the way the muons wobble, which detectors can pick up with incredible precision. The Muon g-2 experiment suggests that the interactions causing these wobbles are slightly stronger than the Standard Model predicts. If confirmed, this would mean the model is missing one or more elementary particles.
Cracks of dawn
There is a slim chance that these are the absent sparticles. If so, it is the supporters of supersymmetry who will have the last laugh. But nothing points in this direction and, having failed thus far to stand their ideas up, they are keeping sensibly quiet.
Whatever the causes of these two results, they do show that there is something out there which established explanations cannot account for. Similarly unexplained anomalies were starting points for both quantum theory and relativity. It looks possible, therefore, that what has seemed one of physics's darkest periods is about to brighten into a new morning.” [1]


1."Bye, bye, little Susy; Fundamental physics." The Economist, 28 Aug. 2021, p. 70(US).