SEATTLE – cosmosul ar avea sens perfect … dacă se dovedește că trăim într-un tărâm de 10 sau 11 dimensiuni, în care gravitația bubuie de pe un alt plan în întregime. Cel puțin asta este ceea ce apare ca cel mai tare concept de la granița fizicii.deși acestea sună ca niște afirmații practic neverificabile, fizicienii încearcă să vină cu modalități de a aduna dovezi pentru a susține sau a respinge teoriile extradimensionale aflate în prezent în vogă. Dar va dura mai mulți ani pentru a obține aceste dovezi, în cazul în care acesta poate fi obținut la toate.,afirmația că cosmosul are mai mult decât cele patru dimensiuni pe care le putem percepe — adică trei dimensiuni spațiale plus timp — este destul de exotică. Dar încercarea de a dovedi această afirmație aduce o menajerie virtuală de mistere: mini-găuri negre și materie întunecată, unde gravitaționale și Inflație cosmică, coliziuni de particule de energie super-înaltă și explozii ultra-puternice de raze gama.,
Chiar si fizicienii spatele astăzi cel mai vorbit-despre extradimensional teorie, Universitatea Harvard Lisa Randall și Universitatea Johns Hopkins Raman Sundrum, nu sunt încă sigur dacă abordările va achita.
„nimic nu vine cu o garanție de returnare a banilor”, a spus Sundrum MSNBC.com deci ,de ce deranjez? Fizicienii nu sunt doar filare aceste povești de 11 dimensiuni pentru amuzamentul Scriitorilor science-fiction. Mai degrabă, dimensiunile nevăzute par să ofere cea mai bună speranță pentru rezolvarea tipurilor de probleme care au frustrat teoreticienii de pe vremea lui Albert Einstein.,incredibila ușurință a gravitației de zeci de ani, fizicienii s-au nedumerit de slăbiciunea gravitației în comparație cu celelalte forțe fundamentale ale naturii. „un magnet mic poate ridica o agrafă de hârtie, chiar dacă toată masa Pământului o trage în direcția opusă”, a menționat Randall în cartea sa despre căutarea unor dimensiuni suplimentare, intitulată „pasaje deformate.”
Einstein a încercat să vină cu o teorie generală care s-ar putea aplica la fel de bine gravitației și celorlalte forțe, dar pur și simplu nu a putut să o facă., De fapt, teoriile care guvernează gravitația și mecanica cuantică sunt total separate și total incompatibile în lumea patru-dimensională pe care o cunoaștem.de — a lungul ultimelor decenii, succesorii lui Einstein și-au concentrat căutarea unei „teorii a totului” pe teoria corzilor-ideea că componentele fundamentale ale materiei sunt obiecte minuscule, asemănătoare corzilor, care vibrează la frecvențe diferite. Teoreticienii șirurilor ar putea veni cu ecuații care să acopere gravitația, precum și efectele cuantice, atâta timp cât li s-au dat 10 sau 11 dimensiuni cu care să lucreze.,tensionarea pentru a explica branele teoriile funcționează și mai bine dacă vă puteți gândi la continuumul nostru patru-dimensional spațiu-timp ca un tip de membrană, sau „brane”, încorporat într-un „vrac” care are și mai multe dimensiuni. Randall și Sundrum au descoperit că slăbiciunea comparativă a gravitației era perfect de înțeles dacă particulele numite gravitoni ar putea scurge o brană într-un volum cinci-dimensional. În fapt, au spus ei, ar putea fi foarte bine că gravitonii sunt scurgeri peste cea mai mare parte în propriile noastre brana (la „Weakbrane”) de la un ied brana din apropiere (la „Gravitybrane”).,desigur, aceasta sună ca o lume inventată direct din „Alice în țara Minunilor” – și, într-adevăr, Alice a fost invocată de mai multe ori de teoreticienii înșiși. Singurul lucru care ar putea salva fizica extradimensională de pe raftul ficțiunii este perspectiva de a găsi dovezi din lumea reală pentru a susține conceptul braneworld.deși nu există garanții, Randall și Sundrum speră că experimentele ambițioase vor produce în curând exact acest tip de dovezi., „În următorii cinci ani, am putea întâlni de fapt aceste dimensiuni suplimentare”, a spus Randall în timpul unei discuții săptămâna trecută în Seattle.problema cu detectarea celei de-a cincea dimensiuni (sau a șasea, a șaptea și așa mai departe) este că corpurile noastre sunt construite pentru a măsura doar cele trei dimensiuni spațiale de modă veche, plus timpul ca a patra dimensiune.oamenii de știință au sperat că cel puțin una dintre dimensiunile suplimentare ar putea fi înfășurată în așa fel încât influența sa să poată fi văzută prin măsurarea tragerii gravitației pe o scară de, să zicem, un milimetru sau mai puțin., Până în prezent, nu au fost raportate oficial anomalii, deși au existat blip-uri ocazionale care se datorează probabil unor erori experimentale minuscule, mai degrabă decât celei de-a cincea dimensiuni.
O mai promițător ar trebui să înceapă să se deschidă anul viitor, când o 5.3 km (8.6 km-lățime) subterane accelerator de particule vine on-line din Europa laboratorul CERN, pe granița dintre franța și Elveția. Acceleratorul, numit Large Hadron Collider, ar putea fi capabil să zdrobească protonii împreună cu suficientă energie pentru a genera particule subatomice care au impuls în dimensiunile suplimentare.,acest impuls, a spus Randall, ar fi văzut ca o masă suplimentară. Deci, dacă LHC produce clase de particule noi care poartă aceleași sarcini ca particulele normale, dar par a fi mai grele cu anumite cantități, care ar putea fi un sfat-off la a cincea dimensiune. Dacă teoria este corectă, astfel de anomalii ar trebui detectate „probabil în câțiva ani de la CERN”, a spus Randall.
detectarea undelor gravitaționale
Randall a spus că o altă cale ar putea avea de — a face cu undele gravitaționale-un fenomen care este prezis de teoria relativității generale a lui Einstein, dar care nu a fost încă detectat., Componentele Observatorului de unde gravitaționale cu interferometru Laser de 365 de milioane de dolari, sau LIGO, se ridică la viteză în Louisiana și statul Washington.
Fizicienii au spus că acolo este o șansă că LIGO pot realiza primul-vreodată detectarea undelor gravitaționale, și aproape 200.000 de utilizatori s-au înscris pentru a ajuta la procesul de LIGO date prin intermediul Einstein @ Home distribuit-proiect de calcul. Dar Randall a spus MSNBC.com că nici măcar LIGO nu ar putea să ridice datele pe care le caută.,Randall și Sundrum speculează că spațiul pe care îl locuim și îl vedem în jurul nostru ar fi putut face o tranziție de la o stare extradimensională mai deschisă la început — poate ca parte a procesului de Inflație cosmică.
„La extradimensional imagine poate conține de fapt o inflație mecanism care, în condiții favorabile, ar produce observabile undele gravitaționale, detalii de care poate da unele caracteristici ale lor extradimensional origine,” Sundrum explicat.,deși LIGO nu ar fi suficient de sensibil pentru a ridica acea amprentă extradimensională, Randall a spus că o viitoare sondă spațială americană-europeană cunoscută sub numele de Antena spațială cu interferometru Laser sau LISA, ar putea avea o șansă.cu toate acestea, Sundrum a spus că legătura teoretică dintre dimensiunile suplimentare și inflația cosmică „nu a atins încă acea notă robustă pe care s-ar putea baza concluzii puternice.”Mai mult, nu este clar exact când ar putea fi lansată LISA. Cea mai bună estimare actuală este cândva înainte de anul 2014.,prinderea exploziilor de raze gama doar în ultimele două săptămâni, alți doi fizicieni au sugerat o cale diferită pentru testarea teoriei Randall-Sundrum. Aceasta ar implica utilizarea unei sonde NASA numită Gamma-Ray Large Area Space Telescope sau GLAST, care urmează să fie lansată anul viitor.,
În lucrarea lor, publicat on-line, 24 Mai, în revista physical Review D, Universitatea Rutgers lui Charles Keeton și Universitatea Duke Arlie Petters concentra pe un anumit tip de gaură neagră, care pare să fi prezis ca o consecință a extradimensional colmatare efect.
„Acest lucru este ceva cu masa de un asteroid, dar e microscopice în dimensiune,” Petters spus MSNBC.com.
în Cazul în care mini-găuri negre există, Keeton și Petters spune GLAST ar trebui să înregistreze o caracteristică lumina-efect de îndoire cum se observă exploziile de raze gamma de la surse îndepărtate., Un astfel de experiment ar putea dovedi că teoria brane se apropie mai mult de adevăr decât teoria relativității lui Einstein — și ar putea, de asemenea, să împrumute greutate ideii că mini-găurile negre reprezintă cel puțin o parte din materia întunecată misterioasă a universului nostru.”dacă găurile negre braneworld formează chiar și 1% din materia întunecată din partea noastră a galaxiei — o presupunere prudentă — ar trebui să existe câteva mii de găuri negre braneworld în sistemul nostru solar”, a spus Petters.
Randall și Sundrum a spus MSNBC.,com că au fost inițial sceptici cu privire la ideile propuse de Keeton și Petters, dar încă revizuiesc detaliile. Deocamdată, Sundrum a spus că este dispus să ofere cercetătorilor beneficiul îndoielii: „le dai mai multă frânghie, pentru că dacă au dreptate, atunci este fantastic.”
Cel mai important lucru este că fizicienii sunt de fapt de a veni cu idei pentru a testa ipoteze care păreau de netestat nu cu mult timp în urmă, Keeton spus MSNBC.com.
„Ne propune un nou test de braneworld model, dar cu siguranta nu e singura posibilitate”, a spus el., „Acest lucru se încadrează în imaginea mai largă a comunității care încearcă să testeze acest lucru.”