Botsingen met hoge energie door de bijna voltooide Large Hadron Collider (LHC) kunnen mogelijk deeltjes genereren die gevoelig zijn voor dimensies buiten onze vierdimensionale ruimtetijd. Als deze deeltjes worden gedetecteerd, en als hun karakteristieken kunnen dan worden gemeten misschien de door dimensietheorie voorspelde extra dimensies kunnen worden bewezen ...
Hoe meet je de grootte van een kamer zonder werkelijk meten? Vergeet het meten van de kamer, je kunt het niet eens zien! De kamer is onzichtbaar; het valt buiten je waarnemingsvermogen. Maar wat als je geluid van de muren kon laten kaatsen? Sterker nog, wat als de muren van de onzichtbare kamer waren gemaakt van resonerende deeltjes, die hun eigen geluid produceerden? Als het geluid van deze resonerende deeltjes vervolgens zou kunnen worden geanalyseerd, zou de vorm van de onzichtbare kamer bekend zijn.
Volgens de snaartheorie zijn er veel 'onzichtbare kamers' die we als waarnemers niet kunnen ervaren. We zijn beperkt tot onze drie dimensies van ruimte en één dimensie van tijd (hoewel dit misschien niet altijd het geval is), ook wel bekend als vierdimensionale ruimtetijd. Elementaire vibrerende snaren lopen door ons universum en voorspellen dat er zes of zeven extra dimensies naast elkaar kunnen bestaan. Hoewel we de dimensies buiten de normale vier niet direct kunnen ervaren, kunnen we de karakteristieken meten van snaarvibraties die van deze extra dimensies naar ons waarneembare universum reizen?
In nieuw onderzoek gepubliceerd door Gary Shiu, Bret Underwood, Kathryn Zurek bij UW-Madison en Devin Walker bij UC-Berkeley, is de theorie dat kwantumdeeltjes het vermogen hebben om te resoneren met dimensies buiten ons universum; voorbij de 4e dimensie, beschouwd als tijd. Vanuit deze resonantie zouden handtekeningen van extra dimensies door onze vier dimensionale te meten ruimte-tijd kunnen gaan. Uit deze analyse kan dan de 'vorm' van de extra dimensies worden begrepen. Dit is niet puur uit nieuwsgierigheid, volgens de snaartheorie beïnvloedt de vorm van extra dimensies alles in ons universum:
“De vorm van de afmetingen is cruciaal omdat, in de snaartheorie, de manier waarop de snaar trilt het patroon bepaalt van deeltjesmassa's en de krachten die we voelen. ' - UW-Madison natuurkunde professor Gary Shiu.
Het team voorspelt dat deeltjes met extra-dimensionale handtekeningen kunnen worden gegenereerd door de Large Hadron Collider in CERN (nr. Genève, Zwitserland). Bij zeer hoge energieën kunnen Kaluza-Klein (KK) gravitons voor een kort moment worden gecreëerd, met de handtekeningen bij zich. Helaas zullen KK-gravitonen zeer snel vervallen, maar door dit verval zal een regen van lagere energie, detecteerbare deeltjes ontstaan. Door de resulterende douche te analyseren, kan een vingerafdruk van de handtekening van het KK-deeltje worden gemaakt. Elke kleine verandering in de geometrie van de gedetecteerde deeltjes kan een bepaalde dimensie aangeven en veel handtekeningen kunnen worden gemengd, dus complexe computersimulaties zijn vereist om de resultaten van de LHC te begrijpen.
Bron: Science Daily
