Forschung: Nordic-Walking-Mechanismus

Die Renormierungsgruppe (RG) beschreibt, wie sich die Parameter einer Theorie, etwa Kopplungskonstanten, Massen oder die Temperatur, verändern, wenn das System bei unterschiedlichen Energieskalen betrachtet wird. Diese Entwicklung wird durch den RG-Fluss beschrieben, der mathematisch über einen Satz von Beta-Funktionen definiert ist.

In typischen Fällen ist mindestens eine Beta-Funktion deutlich von null verschieden, wodurch sich die Parameter mit der Energieskala schnell verändern (“Running”). In bestimmten Systemen hingegen bleiben alle Beta-Funktionen über einen weiten Bereich der Energieskala hinweg klein. Dies führt zu einem langsamen RG-Fluss, bei dem sich die Parameter nur allmählich ändern. Ein solches Verhalten wird in der Fachliteratur als “Walking” bezeichnet und deutet auf eine nahezu skaleninvariante Dynamik hin.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des SFB 1143 in Zusammenarbeit mit Gruppen in Bochum und Odense (Dänemark) haben nun ein drittes Szenario identifiziert. In diesem Fall verläuft der RG-Fluss schneller als beim Walking, aber langsamer als beim üblichen Running der Parameter. Dieser neuartige Mechanismus führt zu einer endlichen, aber großen Korrelationslänge und könnte in Quantenmagneten auftreten, die einen dekonfinierten Quantenphasenübergang schwacher erster Ordnung aufweisen.

Dieses intermediäre Verhalten wurde als „Nordic Walking“ bezeichnet, in Anlehnung an seine Position zwischen Walking und Running. Ob der Name auch eine Anspielung auf die geografischen Ursprünge der Kollaboration darstellt, bleibt bislang offen. Eine offizielle Stellungnahme des Teams liegt bisher nicht vor.

B. Hawashin, A. Eichhorn, L. Janssen, M. M. Scherer, S. Ray,
The Nordic-walking mechanism and its explanation of deconfined pseudocriticality from Wess-Zumino-Witten theory,
 Nat. Commun. 16, 20 (2025) (arXiv)