Konseptet med ekstra dimensjoner, at det er helt andre virkelighetsregioner som vi ikke kan oppfatte, har fristet fysikere i årevis. Og hvordan tester du for fire dimensjoner av rommet når du bare har en tredimensjonal linjal? En idé er å bruke tyngdekraften, en styrke som faktisk kan nå ut over en ekstra dimensjon og gi forskere bevisene de leter etter. For å kjøre dette eksperimentet, tror et par fysikere at den beste strategien er å starte fra bunnen av og bygge et helt nytt solsystem… i miniatyr.
Med kraftig nytt utstyr og sensitive instrumenter, viser astronomer mysterier raskere enn de kan løse dem. Vi har et håndtak på de 4% av universet som er vanlig materie - mens de andre 96% består av mørk materie og mørk energi. En mulig forklaring på mørk energi er at det ikke er et mysterium i det hele tatt, det er bare vanlig, kjent tyngdekraft som virker underlig over store avstander. Det tar bare en ekstra dimensjon av plassen; en som vi ikke kan se med våre eksisterende instrumenter.
Et merkelig tilfeldighet for denne "tyngdekraften i store skalaer" teori antydes av Pioneer-romfartøyet. Astronomer la merke til på 1980-tallet at Pioneer 10 og 11 ikke var akkurat der de skulle være. Noe kraft bremser dem, mer enn det som kan forklares med tyngdekraften fra sola. Dessverre er pionerene påvirket av tyngdekraften av mange forskjellige gjenstander, buffet av solvinden, sprengt av kosmisk stråling og støter på interstellare partikler.
Forskere trenger et bedre instrument for å teste teoriene sine; en måte å teste tyngdekraften uten forstyrrelse utenfra. I en ny artikkel kalt APSIS - et kunstig planetisk system i verdensrommet for å undersøke ekstra dimensjonal tyngdekraft og MOND, foreslår fysikerne Varun Sahnia og Yuri Shtanov et uvanlig romfartøy - et miniatyr solsystem.
De tror et romfartøy som transporterer et miniatyr solsystem kunne lanseres til L2 Lagrange Point of Earth-Sun-systemet. Dette er et sted langs jordens bane der tyngdekraften fra Jorden og Solen avbryter. Romfartøy som er stasjonert der er veldig stabilt (WMAP er der allerede). Dette kunstige solsystemet vil være innelukket i det større romfartøyet som vil beskytte det mot kosmiske stråler, støv, solvind og alt annet som kan samhandle med de kretsende "planetene". Til og med romfartøyets drivstofftank, som vil avta i masse over tid, må plasseres så langt borte fra mini-planetene som mulig, slik at de ikke opplever å endre tyngdekraften over tid.
En gang på L2 Lagrange Point, ville romskipet frigjort mini-planetene i elliptiske baner inne i det beskyttende skallet. Selv om banene ikke er perfekte, vil romskipet ha lasere det kan bruke for å gjøre små endringer med lett trykk. Posisjonene til de kretsende mini-planetene kan spores med enorm presisjon i løpet av flere år. Eventuelle gravitasjonsanomalier ville blandes over tid og gi kosmologer fjell av data for å teste for virkningen av en ekstra dimensjon.
I tillegg til hovedfunksjonen, kan det kunstige solsystemet hjelpe kosmologer med å teste andre teorier om tyngdekraft, ekstra dimensjoner, mørk energi og mørk materie.
Hvor mange dimensjoner er det? Stringteori forutsier at det kan være 10 dimensjoner eller enda mer.
