Højenergikollisioner af den næsten afsluttede Large Hadron Collider (LHC) kan muligvis generere partikler, der er følsomme over for dimensioner ud over vores firedimensionelle rumtid. Hvis disse partikler detekteres, og hvis deres egenskaber kan derefter måles måske det kan bevises, at de ekstra dimensioner, der er forudsagt af strengteori, findes ...
Hvordan kan du måle størrelsen på et værelse uden rent faktisk måle det? Glem at måle rummet, du kan ikke engang se det! Værelset er usynligt; det ligger uden for din observationsevne. Men hvad nu hvis du kunne sprænge lyden fra væggene? Endnu bedre, hvad nu hvis væggene i det usynlige rum var sammensat af resonanspartikler og produceret deres egen lyd? Hvis lyden fra disse resonanspartikler så kunne analyseres, ville formen på det usynlige rum være kendt.
I henhold til strengteori er der mange ”usynlige rum”, som vi som observatører ikke kan opleve. Vi er begrænset til vores tre dimensioner af rum og en dimension af tid (selvom dette måske ikke altid er tilfældet), ellers kendt som firedimensionel rumtid. Elementære vibrerende strenge trænger gennem vores univers og forudsiger, at der kan være seks eller syv ekstra dimensioner, der eksisterer samtidig. Selvom vi ikke direkte kan opleve dimensionerne ud over de normale fire, kan vi måle egenskaberne ved strengvibrationer, der rejser fra disse ekstra dimensioner ind i vores observerbare univers?
I ny forskning udgivet af Gary Shiu, Bret Underwood, Kathryn Zurek ved UW-Madison og Devin Walker ved UC-Berkeley er kvantepartikler blevet teoretiseret for at have evnen til at resonere med dimensioner ud over vores univers; ud over den 4. dimension, anses for at være tid. Fra denne resonans kunne underskrifter fra ekstra dimensioner passere vores 4-dimensionelle rumtid, der skal måles. Fra denne analyse kan "formen" af de ekstra dimensioner derefter forstås. Dette er ikke rent af nysgerrighed, ifølge strengteori påvirker formen af ekstra dimensioner alt i vores univers:
“Dimensionernes form er afgørende, fordi, i strengteori, den måde, strengen vibrerer, bestemmer mønsteret af partikelmasser og de kræfter, vi føler.” - UW-Madison fysikprofessor, Gary Shiu.
Holdet forudsiger partikler, der bærer ekstra-dimensionelle underskrifter, kunne genereres af Large Hadron Collider på CERN (nr. Genève, Schweiz). Ved meget høje energier kan Kaluza-Klein (KK) gravitationer oprettes i et kort øjeblik, der bærer underskrifterne med sig. Desværre vil KK-gravitoner forfalde meget hurtigt, men fra dette henfald dannes et brusebad med lavere energi, detekterbare partikler. Ved at analysere det resulterende brusebad kan et fingeraftryk af KK-partiklens signatur konstrueres. Eventuelle mindre ændringer i geometrien for de detekterede partikler kan indikere en bestemt dimension, og mange signaturer kan blandes, så der kræves komplekse computersimuleringer for at forstå resultaterne fra LHC.
Kilde: Science Daily
