НОВИНИ


ГРАВИТАЦИОННИТЕ ВЪЛНИ КРИЯТ ДОПЪЛНИТЕЛНИ ИЗМЕРЕНИЯ НА ВСЕЛЕНАТА
09.05.2017

Допълнителни измерения се крият тук. MPI for Gravitational Physics/Institute for Theoretical Physics, Frankfurt/Zuse Institute Berlin

Белези от съществуването на допълнителни измерения, които обикновено не влияят на четирите измерения, които можем да наблюдаваме, може би се проявяват в начина, по който се деформират вълните в пространство-времето, разказва NewScientist
 

Скритите измерения могат да предизвикат вълни през реалността като модифицират гравитационни вълни и ако забележим такива признаци на допълнителните измерения, това може да ни помогне в решаването на някои от най-големите мистерии на Вселената.

Физиците са отдавна се чудят защо гравитацията е толкова слаба в сравнение с другите фундаментални сили. Това може би е защото нещо от нея се просмуква далеч в допълнителните измерения отвъд трите пространствени измерения, които познаваме.

Някои теории, които се опитват да обяснят как се съгласуват гравитацията и квантовите ефекти, включително и теорията на струните, изискват допълнителни измерения, често с гравитация разпространяваща се през тях. Намирането на доказателства за такива екзотични измерения е могъл да помогне да се характеризира гравитацията или да се намери начин да се обединят гравитацията и квантовата механика - това също може да даде обяснение и за това, защо разширяването на Вселената се ускорява.

"Това ще бъде разтягане или свиване на пространство-времето по начин, по който стандартните гравитационни вълни никога не го правят"

Но откриването на допълнителни измерения е предизвикателство. Ако съществуваха би трябвало да са много малки, тъй като нямат очевидни ефектии върху нашето ежедневие. Надяваме се (и все още се надяваме), че ще се проявят в Големия адронен колайдер, но все още не се вижда никаква следа от физиката отвъд нашите четири измерения.

През последните две години обаче се очертава нова надежда. Гравитационните вълни, вълните в пространство-времето, предизвикани от движението на масивни обекти, бяха открити за първи път през 2015 г. Тъй като гравитацията е вероятно заема всички измерения, които съществуват, вълните са особено обещаващ начин да се открият всички измерения отвъд тези, които познаваме.

"Ако има допълнителни измерения във Вселената, то гравитационните вълни могат да отидат във всяко измерение, дори и в допълнителните измерения", коментира Густаво Лусена Гомес (Gustavo Lucena Gómez) от Института Макс Планк за гравитационна физика в Потсдам, Германия.

Лусена Гомес и колегата му Дейвид Андриът (David Andriot) се заемат да изчислят колко потенциални допълнителни измерения биха засегнали гравитационните вълни, че можем да наблюдаваме. Те откриват два странни ефекта: допълнителни вълни с високи честоти, както и промяна на начина, по който гравитационните вълни разтягат пространството.

Разпространявайки се през миниатюрно допълнително измерение гравитационните вълни би трябвало да генерират "кула" от допълнителни гравитационни вълни с високи честоти следвайки нормално разпределение, открива екипът.

Но сегашните обсерватории не могат да открия толкова високи честоти, а повечето от планираните обсерватории също се фокусират върху по-ниските честоти. Тези допълнителни вълни могат да бъдат навсякъде, но ще бъде трудно да се забележат.

Вторият ефект на допълнителни измерения може да се окаже по-откриваем, тъй като той променя "нормалните" гравитационни вълни, които наблюдаваме, а не добавя допълнителен сигнал.

"Ако допълнителните измерения са в нашата Вселена, Те ще разтягат или свиват пространство-времето по начин, по който стандартните гравитационни вълни никога не го правят", обяснява Лусена Гомес.

Гравитационните пулсации през Вселената разтягат и свивам пространството по много специфичен начин. Това е като да дръпнеш ластик - елипсата, образувана от лентата на ластика става по-дълга в една посока и по-къса в другата, а след това се връща към първоначалната си форма след като го отпуснете.

Но допълнителни измерения добавят още един начин за гравитационните вълни да направят промяна на формата на пространството, наречен дишащ мод (breathing mode). Подобно на белите дробове, докато дишате, пространството се разширява и свива във вид на гравитационни вълни, преминаващи открай докрай в допълнение към разтягането и свиването.

"С повече детектори ще бъдем в състояние да види дали този дишащ мод се случва", коментира Лусена Гомес.

"Допълнителните измерения са обсъждани отдавна, от различни гледни точки", отбелязва Емилиян Дудас (Emilian Dudas) от École Polytechnique във Франция. "Гравитационните вълни може да даде нов обрат в търсенето на допълнителни измерения".

Но има един компромис - ако регистрирането на "кулата" от високочестотни гравитационни вълни ще е доста убедително доказателство за съществуването на допълнителни измерения, дишащият мод може да се обясни с редица други нестандартни теории за гравитацията.

"Вероятно това няма да е уникален знак", коментира Дудас. "Но би било много вълнуващо".


 

 

 
източник: nauka.offnews.bg

 


 
222787