Wysokie energie zderzeń przez prawie ukończony Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) może być w stanie wygenerować cząstki wrażliwe na wymiary poza naszą czterowymiarową czasoprzestrzenią. Gdyby cząstki te są wykrywane i gdyby ich właściwości można zatem zmierzyć być może dodatkowe wymiary przewidziane przez teorię strun mogą zostać udowodnione…
Jak możesz zmierzyć wielkość pokoju bez tak właściwie mierzysz to? Zapomnij o pomiarze pokoju, nawet go nie widzisz! Pokój jest niewidoczny; to jest poza twoją zdolnością obserwacyjną. Ale co, jeśli możesz odbić dźwięk od ścian? Co więcej, co jeśli ściany niewidzialnego pokoju zbudowane są z cząstek rezonansowych, wytwarzających własny dźwięk? Gdyby można było przeanalizować dźwięk z tych cząstek rezonansowych, kształt niewidzialnego pomieszczenia byłby znany.
Zgodnie z teorią strun istnieje wiele „niewidzialnych pomieszczeń”, których my, obserwatorzy, nie możemy doświadczyć. Jesteśmy ograniczeni do naszych trzech wymiarów przestrzeni i jednego wymiaru czasu (chociaż nie zawsze tak może być), znanego również jako czterowymiarowa czasoprzestrzeń. Żywioły wibracyjne elementarne przewleczą nasz wszechświat i przewidują, że może istnieć sześć lub siedem dodatkowych wymiarów. Chociaż nie możemy bezpośrednio doświadczyć wymiarów poza normalnymi czterema, czy możemy zmierzyć cechy drgań struny przemieszczających się z tych dodatkowych wymiarów do naszego obserwowalnego wszechświata?
W nowych badaniach opublikowanych przez Gary'ego Shiu, Bret Underwood, Kathryn Żurek z UW-Madison i Devin Walker z UC-Berkeley, teorie o cząstkach kwantowych miały teoretycznie rezonować z wymiarami poza naszym wszechświatem; poza czwartym wymiarem, uważanym za czas. Z tego rezonansu podpisy z dodatkowych wymiarów mogą przejść przez naszą czterowymiarową czasoprzestrzeń, która ma zostać zmierzona. Na podstawie tej analizy można następnie zrozumieć „kształt” dodatkowych wymiarów. Nie wynika to wyłącznie z ciekawości, zgodnie z teorią strun kształt dodatkowych wymiarów wpływa na wszystko w naszym wszechświecie:
“Kształt wymiarów ma kluczowe znaczenie, ponieważ w teorii strun wibracja struny określa wzór mas cząstek i siły, które odczuwamy. ” - profesor fizyki UW-Madison, Gary Shiu.
Zespół przewiduje, że cząstki posiadające sygnatury ponadwymiarowe mogą być generowane przez Wielki Zderzacz Hadronów w CERN (nr. Genewa, Szwajcaria). Przy bardzo wysokich energiach grawitony Kaluza-Klein (KK) mogą zostać utworzone na chwilę, niosąc ze sobą sygnatury. Niestety grawitony KK rozpadają się bardzo szybko, ale z tego rozpadu powstanie deszcz niższej energii, wykrywalne cząstki. Analizując powstały deszcz, można stworzyć odcisk palca sygnatury cząsteczki KK. Wszelkie niewielkie zmiany w geometrii wykrytych cząstek mogą wskazywać na konkretny wymiar, a wiele podpisów może być mieszanych, dlatego konieczne są złożone symulacje komputerowe, aby zrozumieć wyniki pochodzące z LHC.
Źródło: Science Daily
