Świat, jaki znamy, ma trzy wymiary przestrzeni - długość, szerokość i głębokość - i jeden wymiar czasu. Ale istnieje niezwykła możliwość, że istnieje wiele innych wymiarów. Według teorii strun, jednego z wiodących modeli fizycznych ostatniego półwiecza, wszechświat działa w 10 wymiarach. Ale to nasuwa duże pytanie: jeśli istnieje 10 wymiarów, to dlaczego nie doświadczamy ich wszystkich lub ich nie wykryliśmy? Lisa Grossman z ScienceNews donosi, że nowy artykuł sugeruje odpowiedź, pokazując, że te wymiary są tak małe i tak ulotne, że obecnie nie jesteśmy w stanie ich wykryć.
Trudno jest całkowicie wyjaśnić matematykę stojącą za teorią strun, nie zakładając seminarium dla absolwentów lub dwóch, ale w istocie wymiary od pięciu do dziesięciu mają związek z możliwością i obejmują wszystkie możliwe przyszłości i wszystkie możliwe przeszłości, w tym rzeczywistości o zupełnie innej fizyce niż te w nasz wszechświat.
Jeśli dwa protony zderzą się ze sobą z wystarczającą prędkością, będą w stanie stworzyć małą czarną dziurę, która istniałaby przez ułamek sekundy, zanim zniknie, zgodnie z nowym badaniem, które nie zostało poddane recenzji, serwer preprint arXiv.org. Zderzenie otworzyłoby małą bańkę międzywymiarowej przestrzeni, w której prawa fizyki są inne niż nasze, prowadząc do zdarzenia znanego jako rozpad próżni. W fizyce kwantowej rozpad próżni oznacza, że gdyby przestrzeń międzywymiarowa była wystarczająco duża, bylibyśmy toastem. Przy wystarczającej grawitacji, aby wchodzić w interakcje z naszym światem, nowo powstały „Kosmiczny Bąbel Śmierci” rozwijałby się z prędkością światła, gwałtownie zmieniałby fizykę naszego wszechświata, czyniąc go niezdatnym do zamieszkania i skutecznie usuwając nas z istnienia.
„Jeśli stoisz w pobliżu, gdy bańka zaczyna się rozszerzać, nie widzisz, że nadchodzi”, mówi współautor badania, fizyk Katie Mack z North Carolina State University. „Jeśli zbliża się do ciebie z dołu, twoje stopy przestają istnieć, zanim twój umysł to zrozumie.”
Promienie kosmiczne ultrawysokiej energii cały czas się ze sobą zderzają z wystarczającą ilością energii, aby rozpocząć ten proces. Naukowcy odkryli, że gdyby dodatkowe wymiary były wystarczająco duże, aby umożliwić powstanie bańki śmierci, zdarzyłyby się już tysiące razy. Fakt, że nadal istniejemy, jest jednym poszlakowym dowodem na to, że inne wymiary są bardzo małe. Zespół obliczył, że muszą być mniejsze niż 16 nanometrów, zbyt małe, aby ich grawitacja miała duży wpływ na nasz świat i setki razy mniejsze niż poprzednie obliczenia, podaje Grossman.
Nowe badanie jest podsumowaniem innego badania dotyczącego dodatkowych wymiarów opublikowanego w Journal of Cosmology and Astroparticle Physics opublikowanym w lipcu. Mara Johnson-Groh z LiveScience donosi, że jednym z głównych pytań w fizyce jest to, dlaczego ekspansja wszechświata przyspiesza. Jedna z teorii głosi, że grawitacja wycieka z naszego wszechświata do innych wymiarów. Aby przetestować ten pomysł, naukowcy przyjrzeli się danym z niedawno odkrytych fal grawitacyjnych. Naukowcy uzasadnili, że gdyby nasz wszechświat przeciekał grawitację przez te inne wymiary, fale grawitacyjne byłyby słabsze niż oczekiwano po podróży przez wszechświat.
Ale naukowcy odkryli, że nie stracili żadnej energii podczas swojej długiej podróży, co oznacza, że inne wymiary albo nie istnieją, albo są tak małe, że nie wpływają bardzo na grawitację, jeśli w ogóle.
„Ogólna teoria względności mówi, że grawitacja powinna działać w trzech wymiarach, a [wyniki] pokazują, że to właśnie widzimy”, mówi fizyk Kris Pardo z Princeton, główny autor lipcowego badania, powiedział Johnson-Groh. Najnowsze badanie stwierdza również, że rozmiar dodatkowych wymiarów jest tak mały, że wyklucza wiele teorii na temat wycieku grawitacyjnego z naszego wszechświata.
Kosmolog Ian Moss z Newcastle University w Anglii powiedział Grossmanowi, że najnowszy artykuł jest dokładny i nie widzi żadnych rażących wad, ale wciąż jest zbyt wiele niewiadomych, aby powiedzieć, że limit 16 nanometrów jest na pewno.
