Max Plancki gravitatsioonifüüsika instituudi teadlased on jõudnud järeldusele, et gravitatsioonilained peavad kandma keelte teooria järgi ennustatud ruumi lisamõõtmete jäljendit.
20. sajand andis maailmale kaks suurt füüsikalist teooriat - üldine relatiivsusteooria (GR) ja kvantmehaanika. Esimene käsitleb ruumi, aega ja raskust. Näiteks selgitab ta, miks kellad jooksevad Maa pinnal pisut aeglasemalt kui orbiidil. Selliseid funktsioone tuleb GPS- ja GLONASS-süsteemide loomisel arvestada. Üldrelatiivsus käsitleb ka mustade aukude ja muude huvitavate asjadega.
Kvantmehaanika on teadus mateeria väikseimate koostisosade, näiteks elektronide, käitumisest. Sellest sai kogu kaasaegse elektroonika alus, mis andis meile arvutid, mobiiltelefonid ja üldiselt kõik, mis on nutipirnist nutikam.
Neil kahel teoorial on kahetsusväärne viga: need ei ühildu üksteisega. Kui rakendame neid ühele ja samale objektile, siis üldrelatiivsus ütleb ühte ja kvantmehaanika ütleb teist ja vastuolu ei saa kuidagi kõrvaldada. See pole praktikas nii oluline, sest üldrelatiivsustegurid on märgatavad ainult väga massiivsete kehade (planeedid, tähed, mustad augud) ja kvantiefektide - väga väikeste (elementaarsed osakesed) korral. Kuid füüsikud on juba pikka aega mures meie aja kahe suurima füüsilise teooria kokkusobimatuse pärast. Sel põhjusel otsivad teadlased terviklikumat teooriat, mis “ühitaks” kvantmehaanikat ja üldist relatiivsustegurit ning kirjeldaks ühtlasi mikro- ja makrokosmoseid, kasutades ühtseid seadusi.
Kuulsaim kandidaat sellele rollile on keelteooria. See näitab tõesti, kuidas saate vastuolu kõrvaldada ja ühendada need kaks teooriat. Kuid sellel on oma puudus: erinevalt üldrelatiivsusteooriast ja kvantmehaanikast endast, trotsib see kangekaelselt eksperimentaalset kinnitust. Füüsikud naljatlevad kibestunult, et prooviksid keelte teooriat, kui neil oleks galaktika suurune kiirend.
Nagu David Maxricki ja Gustavo Lucena Gómez Saksamaa Max Plancki gravitatsioonifüüsika instituudist on teada saanud, ei pruugi sellist hiiglaslikku masinat vaja minna. Keelte teooria kinnitust saab gravitatsioonilainete jälgimisega - see on hämmastav nähtus, mida teoreetikud juba pikka aega ennustasid, kuid mis katseliselt avastati alles 2015. aastal.
Meenutagem, et mõned grandioossed protsessid, näiteks mustade aukude kokkupõrked, häirivad gravitatsioonivälja ja mööda seda jooksevad lained. Sellest alates hakkavad kõik gravitatsioonilainesse sattunud objektid sellega õigel ajal kalduma. Need kõikumised on liiga väikesed, et neid palja silmaga märgata. Lisaks blokeerib neid tavaelus täielikult tänaval sõitva auto vibratsioon või naabri liigutatud kapp. Kuid spetsiaalselt selleks otstarbeks loodud väga tundlikud detektorid, mis on peidetud sügavale maa alla ja on äärmiselt kaitstud igasuguste kõrvaliste vibratsioonide eest, võivad kiirendada gravitatsioonilaine, mis juhtus esimest korda kaks aastat tagasi.
Kuid nagu selgub, on nad võimelised andma mitte ainult selle tulemuse. Andrio ja Gomezi leidude kohaselt võiks gravitatsiooniliste lainete jälgimine toetada keelte teooriat. Fakt on see, et selle teooria kohaselt ei ole ruum üldse kolmemõõtmeline - see on üheksamõõtmeline. Kuut lisamõõtme ei pane me tähele, kuna need on liiga väikesed. Niisiis, peegel tundub meile sile, kuigi tasub vaadata selle pinda mikroskoobi kaudu ja me näeme sellel terveid "mäestikke" ja "kurusid".
Reklaamvideo:
Nagu uue töö autorid näitavad, peavad gravitatsioonilised lained neid lisamõõtmeid „tundma“. Kui nad esinevad gravitatsioonilainetes, peaks ilmnema spetsiaalne rütm, mida nad nimetavad "hingamisrežiimiks". Kui detektorid tuvastavad "hingamise", on see esimene keelte teooria eksperimentaalne kinnitus. Lisaks peaks ilmuma hulk kõrgsagedussignaale, sarnaselt mitme äkilise kõrgheliga - omamoodi "karjed" või "kiljumised", mille lisamõõtmed enda kohta kuulutavad.
Nagu uuringu autorid märgivad, puudub LIGO detektorite paaril tundlikkus "hingamisrežiimi" tuvastamiseks. Kuid Itaalias uuendatakse praegu kolmandat detektorit VIRGO. See hakkab täisvõimsusel tööle 2018. aastal ja siis ehk registreeritakse gravitatsioonilainete "hingamine". Lisamõõtmiste teise märgi - kõrgsagedussignaalide - osas nõuab nende vaatlus paraku uue detektori loomist, kuna olemasolevad seadmed on mõeldud madalsageduslike, mitte kõrgsageduslike signaalide uurimiseks.
Teaduslik artikkel uuringu tulemustega avaldati ajakirjas Cosmology and Astroparticle Physics.
