Högenergikollisioner av den nästan avslutade Large Hadron Collider (LHC) kan kunna generera partiklar som är känsliga för dimensioner bortom vår fyra dimensionella rymdtid. Om dessa partiklar detekteras, och om deras egenskaper kan mätas kanske de extra dimensioner som förutses av strängteori kan bevisas att de finns ...
Hur kan du mäta storleken på ett rum utan faktiskt mäta det? Glöm att mäta rummet, du kan inte ens se det! Rummet är osynligt; det ligger utanför din observationsförmåga. Men tänk om du kunde studsa ljudet från väggarna? Ännu bättre, vad händer om väggarna i det osynliga rummet består av resonanspartiklar och producerar sitt eget ljud? Om ljudet från dessa resonanspartiklar sedan skulle kunna analyseras, skulle formen på det osynliga rummet vara känt.
Enligt strängteorin finns det många "osynliga rum" som vi som observatörer inte kan uppleva. Vi är begränsade till våra tre dimensioner av rymden och en tidsdimension (även om detta kanske inte alltid är fallet), annars känd som fyra dimensionell rymdtid. Elementära vibrerande strängar tränger genom vårt universum och förutsäger att det kan finnas sex eller sju extra dimensioner som existerar samtidigt. Även om vi inte direkt kan uppleva dimensionerna utöver de normala fyra, kan vi mäta egenskaperna hos strängsvibrationer som reser från dessa extra dimensioner in i vårt observerbara universum?
I ny forskning publicerad av Gary Shiu, Bret Underwood, Kathryn Zurek vid UW-Madison och Devin Walker vid UC-Berkeley har kvantpartiklar teoretiserats för att kunna resonera med dimensioner utanför vårt universum; bortom den fjärde dimensionen, anses vara tid. Från denna resonans kunde signaturer från extra dimensioner passera vår fyra dimensionella rymdtid för att mätas. Från denna analys kan "formen" av de extra dimensioner då förstås. Detta är inte rent av nyfikenhet, enligt strängteori påverkar formen av extra dimensioner allt i vårt universum:
“Dimensionernas form är avgörande eftersom, i strängteori, hur strängen vibrerar bestämmer mönstret för partikelmassor och de krafter som vi känner”. - UW-Madison fysikprofessor, Gary Shiu.
Teamet förutspår partiklar som bär extra-dimensionella signaturer skulle kunna genereras av Large Hadron Collider på CERN (nr Genève, Schweiz). Vid mycket höga energier kan Kaluza-Klein (KK) gravitationer skapas för ett kort ögonblick som bär signaturerna med sig. Tyvärr förfaller KK-gravitationer mycket snabbt, men från denna sönderfall en dusch med lägre energi, kommer detekterbara partiklar att skapas. Genom att analysera den resulterande duschen kan ett fingeravtryck av KK-partikelns signatur konstrueras. Eventuella små förändringar i geometrin hos de detekterade partiklarna kan indikera en viss dimension, och många signaturer kan blandas, så komplexa datorsimuleringar krävs för att förstå resultaten från LHC.
Källa: Science Daily
