Οι συγκρούσεις υψηλής ενέργειας από τον σχεδόν ολοκληρωμένο Large Hadron Collider (LHC) μπορεί να είναι σε θέση να παράγουν σωματίδια ευαίσθητα σε διαστάσεις πέρα από τον τετραδιάστατο χωροχρόνο. Αν αυτά τα σωματίδια ανιχνεύονται και αν τα χαρακτηριστικά τους μπορούν να μετρηθούν, τότε ίσως οι επιπλέον διαστάσεις που προβλέπονται από τη θεωρία χορδών μπορεί να αποδειχθούν ότι υπάρχουν…
Πώς μπορείτε να μετρήσετε το μέγεθος ενός δωματίου χωρίς πράγματι τη μέτρηση; Ξεχάστε να μετρήσετε το δωμάτιο, δεν μπορείτε καν να το δείτε! Το δωμάτιο είναι αόρατο. είναι έξω από την ικανότητα παρατήρησής σας. Τι γίνεται όμως αν μπορούσατε να αναπηδήσετε τον ήχο από τους τοίχους; Ακόμα καλύτερα, τι γίνεται αν οι τοίχοι του αόρατου δωματίου αποτελούνται από συντονισμένα σωματίδια, παράγοντας τον δικό τους ήχο; Εάν ο ήχος από αυτά τα συντονισμένα σωματίδια θα μπορούσε τότε να αναλυθεί, το σχήμα του αόρατου δωματίου θα ήταν γνωστό.
Σύμφωνα με τη θεωρία χορδών, υπάρχουν πολλά «αόρατα δωμάτια» που εμείς, ως παρατηρητές, δεν μπορούμε να βιώσουμε. Είμαστε περιορισμένοι στις τρεις διαστάσεις του χώρου και σε μία διάσταση του χρόνου (αν και αυτό δεν συμβαίνει πάντα), αλλιώς γνωστό ως τεσσάρων διαστάσεων χωροχρόνος. Στοιχειώδεις δονούμενες χορδές μέσω του σύμπαντός μας και προβλέπουμε ότι μπορεί να υπάρχουν έξι ή επτά επιπλέον διαστάσεις. Αν και δεν μπορούμε να βιώσουμε άμεσα τις διαστάσεις πέραν των κανονικών τεσσάρων, μπορούμε να μετρήσουμε τα χαρακτηριστικά των δονήσεων χορδών που ταξιδεύουν από αυτές τις επιπλέον διαστάσεις στο παρατηρήσιμο σύμπαν μας;
Σε μια νέα έρευνα που δημοσιεύθηκε από τους Gary Shiu, Bret Underwood, Kathryn Zurek στο UW-Madison και Devin Walker στο UC-Berkeley, τα κβαντικά σωματίδια έχουν θεωρηθεί ότι έχουν την ικανότητα να συντονίζονται με διαστάσεις πέρα από το σύμπαν μας. πέρα από την 4η διάσταση, θεωρείται χρόνος. Από αυτόν τον συντονισμό, οι υπογραφές από επιπλέον διαστάσεις θα μπορούσαν να περάσουν από τον τετραδιάστατο χωροχρόνο που θα μετρηθεί. Από αυτήν την ανάλυση, μπορεί να γίνει κατανοητό το «σχήμα» των επιπλέον διαστάσεων. Αυτό δεν είναι καθαρά από περιέργεια, σύμφωνα με τη θεωρία χορδών το σχήμα των επιπλέον διαστάσεων επηρεάζει τα πάντα στο σύμπαν μας:
“Το σχήμα των διαστάσεων είναι κρίσιμο γιατί, στη θεωρία χορδών, ο τρόπος με τον οποίο δονείται η χορδή καθορίζει το μοτίβο των σωματιδίων και τις δυνάμεις που νιώθουμε" - Καθηγητής φυσικής UW-Madison, Gary Shiu.
Η ομάδα προβλέπει ότι σωματίδια που φέρουν υποστατικές υπογραφές θα μπορούσαν να δημιουργηθούν από το Large Hadron Collider στο CERN (αρ. Γενεύης, Ελβετία). Σε πολύ υψηλές ενέργειες, οι gravitons Kaluza-Klein (KK) μπορεί να δημιουργηθούν για μια σύντομη στιγμή, φέρνοντας τις υπογραφές μαζί τους. Δυστυχώς, τα βαρυτικά KK θα αποσυντεθούν πολύ γρήγορα, αλλά από αυτήν την αποσύνθεση θα δημιουργηθεί ένα ντους χαμηλότερης ενέργειας, ανιχνεύσιμα σωματίδια. Αναλύοντας το προκύπτον ντους, μπορεί να κατασκευαστεί ένα δακτυλικό αποτύπωμα της υπογραφής του σωματιδίου KK. Τυχόν μικρές αλλαγές στη γεωμετρία των ανιχνευόμενων σωματιδίων μπορεί να υποδηλώνουν μια συγκεκριμένη διάσταση και πολλές υπογραφές μπορούν να αναμιχθούν, οπότε απαιτούνται πολύπλοκες προσομοιώσεις υπολογιστών για την κατανόηση των αποτελεσμάτων που προέρχονται από τον LHC.
Πηγή: Science Daily
