“Ini memberikan kerangka alami, atau mekanisme pembukuan, untuk menyusun diagram Feynman dalam jumlah yang sangat besar,” kata Marcus Spradlin, fisikawan di Brown University yang telah mempelajari alat-alat baru dalam bidang ilmu permukaan. “Ada pemadatan informasi yang eksponensial.”
Berbeda dengan amplitudodron, yang memerlukan partikel eksotik untuk memberikan keseimbangan yang dikenal sebagai supersimetri, ilmu permukaan diterapkan pada partikel nonsupersimetris yang lebih realistis. “Itu sepenuhnya agnostik. Mereka tidak peduli dengan supersimetri,” kata Spradlin. “Bagi sebagian orang, termasuk saya, menurut saya itu cukup mengejutkan.”
Pertanyaannya sekarang adalah apakah pendekatan geometris baru yang lebih primitif terhadap fisika partikel ini akan memungkinkan fisikawan teoretis untuk lolos dari batasan ruang dan waktu.
“Kami perlu menemukan keajaiban, dan mungkin inilah keajaibannya,” kata Jacob Bourjaily, fisikawan di Pennsylvania State University. “Apakah itu akan menghilangkan ruang-waktu, saya tidak tahu. Tapi ini pertama kalinya aku melihat sebuah pintu.”
Masalah dengan Feynman
Figueiredo merasakan perlunya keajaiban baru selama bulan-bulan terakhir pandemi ini. Dia sedang berjuang dengan tugas yang menantang fisikawan selama lebih dari 50 tahun: memprediksi apa yang akan terjadi ketika partikel kuantum bertabrakan. Pada akhir tahun 1940-an, dibutuhkan upaya selama bertahun-tahun oleh tiga pemikir paling cemerlang di era pascaperang—Julian Schwinger, Sin-Itiro Tomonaga, dan Richard Feynman—untuk memecahkan masalah partikel bermuatan listrik. Kesuksesan mereka pada akhirnya akan membuat mereka memenangkan Hadiah Nobel. Skema Feynman adalah yang paling visual, sehingga mendominasi cara berpikir fisikawan tentang dunia kuantum.
Ketika dua partikel kuantum bersatu, apa pun bisa terjadi. Mereka mungkin bergabung menjadi satu, terpecah menjadi banyak, menghilang, atau rangkaian apa pun di atas. Dan apa yang sebenarnya akan terjadi, dalam beberapa hal, adalah kombinasi dari semua ini dan banyak kemungkinan lainnya. Diagram Feynman melacak apa yang mungkin terjadi dengan merangkai garis-garis yang mewakili lintasan partikel melalui ruang-waktu. Setiap diagram menangkap satu kemungkinan rangkaian peristiwa subatom dan memberikan persamaan untuk suatu bilangan, yang disebut “amplitudo”, yang mewakili kemungkinan terjadinya rangkaian tersebut. Tambahkan amplitudo yang cukup, menurut para fisikawan, dan Anda akan mendapatkan batu, bangunan, pohon, dan manusia. “Hampir semua hal di dunia ini merupakan rangkaian kejadian yang terjadi berulang kali,” kata Arkani-Hamed. “Hanya hal-hal kuno yang bagus yang saling memantul.”
Ada ketegangan membingungkan yang melekat pada amplitudo ini—ketegangan yang telah membuat jengkel generasi fisikawan kuantum sejak masa Feynman dan Schwinger sendiri. Seseorang mungkin menghabiskan waktu berjam-jam di papan tulis untuk membuat sketsa lintasan partikel Bizantium dan mengevaluasi rumus-rumus yang menakutkan hanya untuk menemukan bahwa istilah-istilah tersebut saling hapus dan ekspresi yang rumit menghilang dan meninggalkan jawaban yang sangat sederhana—dalam contoh klasik, secara harfiah angka 1.
“Tingkat upaya yang diperlukan sangat besar,” kata Bourjaily. “Dan setiap saat, prediksi yang Anda buat mengolok-olok Anda dengan kesederhanaannya.”
