Gravitatsioonilainete uurimine võib aidata leida teisi mõõtmeid
Kui teised mõõtmed eksisteerivad, siis need avalduvad gravitatsioonilainete kaudu, väidavad Saksamaa Max Plancki instituudi füüsikud.
Nad viisid läbi arvutused, mis näitasid täpselt, kuidas gravitatsioonilained peaksid käituma, kui universumis on teisi mõõtmeid. Ja nad teevad ettepaneku läbi viia terve rida katseid, mis neid eeldusi tõestavad või ümber lükkavad.
Uus hüpotees pakub lahenduse ka tänapäevase füüsika ühele olulisemale mõistatusele - miks gravitatsioon on nõrgem kui ülejäänud loodusjõud. Seega soovitab uus teooria, et gravitatsioon "lekib" teistesse mõõtmetesse, mida me pole veel registreerinud.
Füüsik Gustavo Lucena Gomez usub, et gravitatsioonilained võivad olla universumi mõistmise võti
Tervikpilt
Reklaamvideo:
Esmapilgul tundub universum nelja mõõtme - pikkuse, laiuse ja kõrguse, aga ka aja - osas üsna loogiline. Teoreetilised füüsikud on aga juba ammu ennustanud, et võib olla ka teisi mõõtmeid. Kuulus keelteooria eeldab eriti, et neid on 10 mõõdet.
Osakeste katsed näitavad, et traditsioonilisest mudelist puuduvad kuus mõõdet võiksid aidata mõnda protsessi paremini mõista.
Lisaks pole stringi teooriat lihtne lahti lükata, kuna see lubab leppimist klassikalise ja kvantfüüsika vahel.
Keelteooria viitab sellele, et kvargid - väikseimad osakesed, mida saame tuvastada - koosnevad tegelikult veelgi väiksematest osakestest - energiaosakestest, mis näevad välja nagu vibreerivad stringid.
Just need "stringid" võivad selgitada jõudude olemust, mis on universumis fundamentaalsed, kuid pole tänapäevases füüsikas tõlgendust saanud. Näiteks gravitatsioon, elektromagnetism ja tuuma interaktsioon.
Põhiprobleem on see, et "keelpillide" matemaatiline kirjeldus hõlmab vähemalt 10 füüsilist mõõdet. Ja moodne teadus pole veel suutnud leida ainsatki uut dimensiooni.
Uued otsingud
Gustavo Lucena Gomez ja David Andriot Saksamaal Potsdamis asuvast Max Plancki Gravitatsioonifüüsika Instituudist esitasid teooria, et gravitatsioonilained võivad tõestada muude dimensioonide olemasolu.
Albert Einstein ennustas nende lainete olemasolu, mis tähistavad ruumi-aja pulsatsiooni. 2015. aastal leidsid nad projekti LIGO teadlased, kelle laborid asuvad Louisianas ja Californias.
Einsteini ennustatud gravitatsioonilained registreeriti 2015. aastal / California tehnoloogiainstituut
Gravitatsioonilised lained liiguvad läbi ruumi aja valguse kiirusel, põhjustades tähtede plahvatusi ja mustade aukude ühinemist.
Loogiline on eeldada, et gravitatsioonilained eksisteerivad universumi kõikides mõõtmetes, selgitab Gomez.
Selle eelduse põhjal lõid Gomez ja Andriot matemaatilise mudeli, milles kirjeldati, kuidas teised mõõtmised peaksid gravitatsioonilaineid mõjutama.
Esiteks usuvad nad, et lisamõõtmed võivad avalduda kõrgsageduslike gravitatsioonilainete kaudu. Teiseks, erinevatel mõõtmetel peaksid gravitatsioonilained avaldama erinevat mõju Universumi "koe" venitamisele.
"Kui meie universumis on lisamõõtmeid, saavad nad ruumi-aega venitada viisil, mida tavalised gravitatsioonilained ei saa," selgitab Gomez.
Hüpoteesi esimese osa kontrollimiseks on vaja väga tundlikke seadmeid. Tuhandeid kordi täpsem kui LIGO laborites, mis tuvastasid gravitatsioonilisi laineid.
Samal ajal pole selliste seadmetega keeruline veenduda, kas nõutava sagedusega gravitatsioonilained on leitud, rõhutavad uuringu autorid, kuna ükski teadaolev astrofüüsikaline protsess ei suuda nii kõrge sagedusega gravitatsioonilisi laineid kiirgata.
Kui sellised lained leitakse, on see uue ajastu algus füüsikas, Gomezi osariigis ja Andriotis.
Teine otsitav tegur, mis tõestab muude dimensioonide olemasolu, on gravitatsioonilainete nn "hingamisrežiim". Kättesaadavate mõõtmiste vaatenurgast peaksid gravitatsioonilainete mõned omadused ilmnema kõrvalekalletena, on uuringu autorid kindlad.
Teadlased kavatsevad taotleda LIGO detektoritega laboritest tuge, et sama osakeste katset reaalajas jälgida.
“Teoreetiliselt deformeerib“hingamisrežiim”ruumi-aega teatud viisil, mis on selge märk teiste dimensioonide olemasolust,” märgivad töö autorid.
Lisaks võiks muude dimensioonide olemasolu selgitada, miks gravitatsioon on looduses kõige põhilisem jõud. Kui gravitatsioon eksisteerib kõigis mõõtmetes, peab see olema nõrk jõud, sest me näeme sellest vaid väikest osa - seda, mis eksisteerib meile nähtavates neljas mõõtmes, väidavad teadlased.
Muude mõõtmete olemasolu võib olla tänapäevase füüsika väga Püha Graal, mida teadlased on nii kaua ja püsivalt otsinud. Muud mõõtmised võivad viia universumi ühtse teooria loomiseni, mis sobitaks kvantvälja teooria relatiivsustegevuse üldpõhimõtetega.
Sellises universumis on võimalik nii gravitatsiooni vastane jõud kui ka valguse kiirusest suurema kiirusega liikumine.
Seetõttu on futurismi kolumnisti Karla Lanti sõnul gravitatsioonilainete olemuse uurimine äärmiselt oluline.
