Gravitationswellen: der Schlüssel zur Entdeckung neuer Dimensionen?

Wenn wir eine weitere Dimension in unserem Universum, d.h. das, was über die Existenz von uns versucht zu erklären, das so genannte String-Theorie, dann sollten wir unsere Aufmerksamkeit der Gravitationswellen. Denn Sie können der Schlüssel zu Ihrer Entdeckung, sagen die Physiker.

Ganz so kann man kurz beschreiben die Idee von einer neuen Hypothese, die versucht, eine Antwort auf ungelöste Rätsel der Physik: warum ist die Gravitation tatsächlich stellt sich heraus, schwächer als die anderen fundamentalen Kräfte unseres Universums? Nach der neuen Hypothese, die «Durchsickern» der Gravitation führt gerade in eine andere Dimension, die uns noch zu erkennen.

«die Wahrscheinlichkeit der Existenz anderer Dimensionen diskutiert seit geraumer Zeit und mit ganz unterschiedlichen Perspektiven», — sagt Эмильян Дудас der Polytechnischen Schule in Paris.

«Gravitationswellen wiederum kann der Schlüssel zur Entdeckung dieser zusätzlichen Dimensionen».

Jetzt allgemein anerkannten Idee ist über die vier Dimensionen — drei räumlichen (Länge, Breite, Höhe) und eine temporäre (Zeit). Doch unser wissen darüber, wie verhält sich Materie auf den kleinsten Skalen, enthalten viele Lücken füllen könnten die zusätzlichen sechs Dimensionen. So sagt die String-Theorie, nach der alles im Universum wäre viel einfacher zu verstehen und zu erklären, ob wir stimmten über die Existenz von 10 Messungen. Außerdem Stringtheorie gilt als wahrscheinlichste Möglichkeiten, endlich die Lücken zu füllen zwischen der klassischen und der Quanten-Physiker, indem er die Grundlage für eine künftige Theorie der Quantengravitation.

Nach dieser Theorie die kleinsten Teilchen der Materie, die wir sind in der Lage, zu erkennen, Quarks, eigentlich können bestehen aus noch kleineren Teilchen – eindimensionale Fasern Energie, sein Verhalten erinnert an den vibrierenden Saiten. Diese «Saiten» sehr interessieren Wissenschaftler aus einem einfachen Grund. Es wird angenommen, dass Sie in der Lage, das zu tun, was nicht in der Lage, unsere moderne Physik, nämlich die: genau beschreiben wie die uns bekannten fundamentalen Kräfte, einschließlich Schwerkraft, Elektromagnetismus und kernkräfte. Sie sind auch in der Lage, uns helfen zu verstehen, warum das Universum immer noch expandiert. Allerdings ist die wichtigste (und vielleicht der einzig relevante) Problem besteht darin, dass für seine mathematische Begründung Sie (die Saiten) fordern das Vorhandensein von mindestens 10 Messungen. Und das Problem ist, dass wir nicht noch näher auch auf die Tatsache zu öffnen, um eine einzige zusätzliche.

Nichtsdestotrotz Physik Gustavo Lucena-Gomez und David Андриот der max-Planck-Instituts für Physik in Deutschland sind davon überzeugt, dass die Hoffnung auf die Eröffnung dieser zusätzlichen Dimensionen wir haben. Und dieser Hoffnung sind die Gravitationswellen, die vor langer Zeit vorausgesagte große Einstein und erst vor kurzem bestätigte modernen Wissenschaftlern.

Gravitationswellen hat sich zu einem der heiß diskutierten Themen des vergangenen Jahres, als der Physik LIGO – zwei riesige Observatorien, die sich in den US-Bundesstaaten Louisiana und Kalifornien, angekündigt, dass zum ersten mal entdeckt die direkte Beweise für die Existenz der so genannten Wellen der Raum-Zeit, die etwa 100 Jahre vor Einstein vorhergesagt. Diese Wellen Reisen durch die Raum-Zeit mit Lichtgeschwindigkeit und werden in der Folge einige der katastrophalen Ereignisse im Universum, wie die Verschmelzung von schwarzen Löchern oder Explosionen von Sternen. Sie sind in der Lage, übergeben und beeinflussen somit alle bekannten Dimensionen im Universum, und wahrscheinlich auch diejenigen, die wir noch nicht in der Lage zu erkennen.

«Wenn es im Universum gibt es weitere Dimensionen, dann wäre es logisch anzunehmen, dass Gravitationswellen existieren in allen diesen Dimensionen», — kommentierte Gomez.

Gomez und Андриот brachte ein mathematisches Modell beschreibt die voraussichtlichen Auswirkungen der Exposition auf die Messungen von Gravitationswellen, und kennzeichneten zwei wichtige Faktoren. Erstens, nach Ansicht der Forscher, zusätzliche Messungen zeigen sich die durch die Hochfrequenz-Gravitations Wellen. Zweitens, in verschiedenen Dimensionen Gravitationswellen sollten unterschiedliche Auswirkungen auf die Dehnung der «Stoff» des Universums.

Nach Meinung der Forscher im ersten Fall für die Erkennung erforderlich wäre die Verfügbarkeit der Hardware, tausend mal empfindlicher als bei der gleichen LIGO.

«Uns noch nicht begegnet астрофизические Prozesse, die Gravitationswellen mit einer Frequenz von 1000 Hz viel höher, so dass bei entsprechender Beanspruchung und empfindlichen Detektor, würden wir sofort verstehen, dessen Zeuge wir sind. Die Bestimmung der Frequenzen dieser Ebene könnte unterstellen die Eröffnung der neuen Physik».

Und der zweite Fall erfordert, dass der Physiker das Studium der anomalen Veränderungen bei der Beeinflussung der Raum-Zeit «normalen Gravitationswellen» (das heißt, diejenigen, die wir bestimmen jetzt schon) und diejenigen, die es hätten Gravitationswellen aus anderen Dimensionen.

«Verformung der Raumzeit dargestellt werden in einer bestimmten, erste und hervorragende von der übrigen Form», — berichten die Wissenschaftler.

Wissenschaftsjournalist Newsweek Hannah Osborne optimistischer blickt auf die Möglichkeit der Erfassung von zusätzlichen Messungen durch Ihren Einfluss auf die Gravitationswellen. Nach Ihrer Meinung müssen Sie den Detektor mit dem die Empfindlichkeit der drei Labors LIGO arbeiten als eine Einheit. Osbourne glaubt, dass «solche Technologien werden bereits in Naherdie Zukunft».

Die Existenz anderer Dimensionen kann somit die Antwort der modernen Physik, die so lange und beharrlich suchen die Wissenschaftler. Andere Maßnahmen könnten dazu führen, dass die Schaffung einer einheitlichen Theorie des Universums, die примиряла würde die Theorie der Quanten-Felder mit den Allgemeinen Grundsätzen der Relativitätstheorie.

Die Meinung über die Wahrscheinlichkeit der Existenz von zusätzlichen Dimensionen teilen viele Wissenschaftler. Zum Beispiel, Physiker Bobby Ачария aus dem King ' s College London glaubt, dass das Universum viel komplexer, als es auf den ersten Blick, und verstecken kann Ihr alles was Sie wollen. Er glaubt an eine weitere Dimension, sondern versteht, was der aktuelle Stand der Technik erlaubt es nicht, Sie zu erkennen.

«Für die Schaffung und Umverteilung von Gravitationswellen in andere Dimensionen benötigen enorme Menge an Energie. Auch wenn Sie in der Lage, Wellen zu erstellen, die rieseln in die andere Dimension, der Maßstab wird so klein sein, dass die Frequenz von Gravitationswellen in diesem Fall sehr hoch, viel höher als die derzeitigen Kapazitäten der Entdeckung der Gravitationswellen-Detektor LIGO».