Høyenergikollisjoner av den nesten fullførte Large Hadron Collider (LHC) kan være i stand til å generere partikler som er følsomme for dimensjoner utover vår firedimensjonale romtid. Hvis disse partiklene blir oppdaget, og hvis deres egenskaper kan måles, da kanskje de ekstra dimensjonene som er forutsagt av strengteori, kan være bevist å eksistere ...
Hvordan kan du måle størrelsen på et rom uten faktisk måle det? Glem å måle rommet, du kan ikke en gang se det! Rommet er usynlig; det er utenfor din observasjonsevne. Men hva om du kunne sprette lyd fra veggene? Enda bedre, hva om veggene i det usynlige rommet var bygd opp av resonanspartikler og produsert sin egen lyd? Hvis lyden fra disse resonanspartiklene deretter kunne analyseres, ville formen til det usynlige rommet være kjent.
I følge strengteori er det mange "usynlige rom" som vi som observatører ikke kan oppleve. Vi er begrenset til våre tre dimensjoner av rom og en dimensjon av tid (selv om det ikke alltid er tilfelle), ellers kjent som firedimensjonal romtid. Elementære vibrerende strenger trer gjennom universet vårt og spår at det kan være seks eller syv ekstra dimensjoner som eksisterer samtidig. Selv om vi ikke direkte kan oppleve dimensjonene utover de normale fire, kan vi da måle egenskapene til strengvibrasjoner som reiser fra disse ekstra dimensjonene inn i vårt observerbare univers?
I ny forskning publisert av Gary Shiu, Bret Underwood, Kathryn Zurek ved UW-Madison og Devin Walker ved UC-Berkeley, har kvantepartikler blitt teoretisert for å kunne resonere med dimensjoner utenfor vårt univers; utover den fjerde dimensjonen, ansett for å være tid. Fra denne resonansen kunne signaturer fra ekstra dimensjoner passere gjennom vår fire dimensjonale romtid som skal måles. Fra denne analysen kan "formen" av de ekstra dimensjonene forstås. Dette er ikke rent av nysgjerrighet, i følge strengteori påvirker formen på ekstra dimensjoner alt i vårt univers:
“Formen på dimensjonene er avgjørende fordi, i strengteori, hvordan strengen vibrerer bestemmer mønsteret av partikkelmasser og kreftene som vi føler.” - UW-Madison fysikkprofessor, Gary Shiu.
Teamet spår partikler som har ekstradimensjonale signaturer kan bli generert av Large Hadron Collider på CERN (nr. Genève, Sveits). Ved veldig høye energier kan Kaluza-Klein (KK) gravitasjoner lages for et kort øyeblikk og bære underskriftene med seg. Dessverre vil KK-gravitoner forfalle veldig raskt, men fra dette forfallet vil en dusj med lavere energi opprettes detekterbare partikler. Ved å analysere den resulterende dusjen kan et fingeravtrykk av KK-partikkels signatur konstrueres. Eventuelle små endringer i geometrien til de detekterte partiklene kan indikere en spesiell dimensjon, og mange signaturer kan blandes, så det kreves kompliserte datasimuleringer for å forstå resultatene som kommer fra LHC.
Kilde: Science Daily
