Świat, jaki znamy, ma trzy wymiary przestrzeni – długość, szerokość i głębokość – oraz jeden wymiar czasu. Ale istnieje możliwość, że istnieje o wiele więcej wymiarów. Zgodnie z teorią strun, jednym z wiodących modeli fizyki ostatniego półwiecza, wszechświat działa w 10 wymiarach. Ale to rodzi poważne 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 możemy ich wykryć.
Trudno jest całkowicie wyjaśnić matematykę kryjącą się za teorią strun bez założenia seminarium dla absolwentów lub dwóch, ale w istocie wymiary od piątego do dziesiątego mają do czynienia z możliwością i obejmują wszystkie możliwe przyszłości i wszystkie możliwe przeszłości, w tym rzeczywistości z zupełnie inną fizyką niż te w naszym wszechświecie.
Jeśli dwa protony zderzają się ze sobą z wystarczająco dużą prędkością, mają możliwość stworzenia maleńkiej czarnej dziury, która istniałaby tylko przez ułamek sekundy, zanim zniknie, zgodnie z nowym badaniem, które nie zostało zrecenzowane, na serwerze preprintów arXiv.org. Zderzenie otworzyłoby mały bąbel międzywymiarowej przestrzeni, gdzie prawa fizyki są inne niż u nas, co doprowadziłoby do zdarzenia znanego jako zanik próżni. W fizyce kwantowej rozpad próżni oznacza, że gdyby przestrzeń międzywymiarowa była wystarczająco duża, bylibyśmy skończeni. Przy wystarczającej grawitacji, aby oddziaływać z naszym światem, nowo utworzona „Kosmiczna Bańka Śmierci” rozrastałaby się z prędkością światła, gwałtownie zmieniając fizykę naszego wszechświata, czyniąc go niezamieszkałym i skutecznie pozbawiając nas życia.
„Jeśli stoisz w pobliżu, kiedy bańka zaczyna się rozszerzać, nie widzisz, że nadchodzi” – powiedziała Grossmanowi współautorka badania, fizyczka Katie Mack z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej. „Jeśli zbliża się do ciebie od dołu, twoje stopy przestają istnieć, zanim twój umysł zda sobie z tego sprawę.”
Wysokoenergetyczne promienie kosmiczne uderzają w siebie przez cały czas z energią wystarczającą do rozpoczęcia tego procesu. Gdyby dodatkowe wymiary były wystarczająco duże, aby umożliwić powstanie bańki śmierci, naukowcy odkryli, że zdarzyło się to już tysiące razy. Fakt, że wciąż istniejemy, jest jedną z poszlak świadczących o tym, że inne wymiary są ultra-małe. Zespół obliczył, że muszą być mniejsze niż 16 nanometrów, zbyt małe, aby ich grawitacja mogła wpłynąć na nasz świat i setki razy mniejsze niż poprzednie obliczenia, donosi Grossman.
Nowe badanie pojawia się w ogonie innego badania na temat dodatkowych wymiarów opublikowanego w Journal of Cosmology and Astroparticle Physics opublikowanego w lipcu. Mara Johnson-Groh na LiveScience donosi, że jednym z wielkich pytań w fizyce jest to, dlaczego ekspansja wszechświata przyspiesza. Jedna z teorii głosi, że grawitacja wycieka z naszego wszechświata do innych wymiarów. Aby sprawdzić ten pomysł, badacze przyjrzeli się danym z niedawno odkrytych fal grawitacyjnych. Jeśli nasz wszechświat przecieka grawitację przez inne wymiary, naukowcy doszli do wniosku, że fale grawitacyjne po przebyciu wszechświata będą słabsze niż się spodziewano.
Badacze odkryli jednak, że nie straciły one żadnej energii podczas swojej długiej podróży, co oznacza, że inne wymiary albo nie istnieją, albo są tak małe, że nie wpływają na grawitację bardzo mocno, jeśli w ogóle.
„Ogólna teoria względności mówi, że grawitacja powinna działać w trzech wymiarach, a my pokazujemy, że to właśnie widzimy”, mówi Johnson-Groh fizyk Kris Pardo z Princeton, główny autor lipcowego badania. Najnowsze badanie stwierdza również, że rozmiar dodatkowych wymiarów jest tak mały, że wyklucza wiele teorii o grawitacji wyciekającej z naszego wszechświata.
Kosmolog Ian Moss z Newcastle University w Anglii mówi Grossmanowi, że najnowszy dokument jest dokładny i nie widzi żadnych rażących wad, ale wciąż jest zbyt wiele niewiadomych, aby powiedzieć, że granica 16 nanometrów jest pewna.