Begrebet ekstra dimensioner, at der er helt andre regioner af virkelighed, som vi ikke kan opfatte, har fristet fysikere i årevis. Og hvordan tester du for 4 dimensioner i rummet, når du kun har en 3-dimensionel lineal? En idé er at bruge tyngdekraften, en kraft, der faktisk kan nå ud over en ekstra dimension og give forskerne de bevis, de leder efter. For at køre dette eksperiment, tror et par fysikere, at den bedste strategi er at starte fra bunden og opbygge et helt nyt solsystem… i miniature.
Med kraftfuldt nyt udstyr og følsomme instrumenter viser astronomer mysterier hurtigere, end de kan løse dem. Vi har et greb om de 4% af universet, der er regelmæssige sager - mens de andre 96% består af mørk stof og mørk energi. En mulig forklaring på mørk energi er, at det overhovedet ikke er et mysterium, det er bare regelmæssig, velkendt tyngdekraft, der fungerer underligt over store afstande. Det tager bare en ekstra dimension af rummet; en, som vi ikke kan se med vores eksisterende instrumenter.
Et mærkeligt tilfældighed for denne "tyngdekraft ved store skalaer" teori antydes af Pioneer-rumfartøjet. Astronomer bemærkede i 1980'erne, at Pioneer 10 og 11 ikke var nøjagtigt, hvor de skulle være. Nogle kraft bremser dem ned, mere end det, der kan forklares med tyngdekraften fra solen. Desværre er pionererne påvirket af tyngdekraften af mange forskellige genstande, som er slået af solvinden, sprængt af kosmisk stråling og støder på interstellare partikler.
Forskere har brug for et bedre instrument til at teste deres teorier; en måde at teste tyngdekraften uden interferens udefra. I et nyt papir, der hedder APSIS - et kunstigt planetært system i rummet for at undersøge ekstra-dimensionel tyngdekraft og MOND, foreslår fysikerne Varun Sahnia og Yuri Shtanov et usædvanligt rumfartøj - et miniature solsystem.
De mener, at et rumfartøj, der transporterer et miniature solsystem, kunne blive lanceret til L2 Lagrange Point of Earth-Sun-systemet. Dette er et sted langs Jordens bane, hvor tyngdekraften fra Jorden og Solen afbryder. Rumfartøjer, der er stationeret der, er meget stabile (WMAP er der allerede). Dette kunstige solsystem ville være indkapslet i det større rumfartøj, der ville beskytte det mod kosmiske stråler, støv, solvind og alt andet, der kan interagere med de kredsende "planeter". Selv rumfartøjets brændstoftank, som vil falde i masse over tid, ville være nødt til at være placeret så langt væk fra mini-planeterne som muligt, så de ikke oplever skiftende tyngdekraft over tid.
En gang ved L2 Lagrange Point frigav rumfartøjet mini-planeterne i elliptiske baner inde i dets beskyttende skal. Selvom banerne ikke er perfekte, ville rumfartøjet have lasere, det kunne bruge til at foretage små ændringer med let tryk. Positionerne på de kredsende mini-planeter kunne spores med enorm præcision i løbet af flere år. Enhver gravitationsafvigelse ville blandes over tid og give kosmologer bjerge af data for at teste for virkningen af en ekstra dimension.
Ud over dets hovedfunktion kunne det kunstige solsystem hjælpe kosmologer med at teste andre teorier om tyngdekraft, ekstra dimensioner, mørk energi og mørk stof.
Hvor mange dimensioner er der? Stringteori forudsiger, at der kan være 10 dimensioner eller endnu mere.
