Mempelajari gelombang graviti dapat membantu mencari dimensi lain
Sekiranya dimensi lain memang wujud, maka mereka menampakkan diri melalui gelombang graviti, kata ahli fizik dari Institut Max Planck Jerman.
Mereka melakukan pengiraan yang menunjukkan dengan tepat bagaimana gelombang graviti harus bertindak sekiranya dimensi lain di alam semesta benar-benar wujud. Dan mereka mencadangkan untuk melakukan satu siri eksperimen yang akan membuktikan atau menyangkal andaian ini.
Hipotesis baru juga menawarkan penyelesaian kepada salah satu misteri fizik moden yang paling penting - mengapa graviti lebih lemah daripada kekuatan asas yang lain. Oleh itu, teori baru menunjukkan bahawa graviti "bocor" ke dimensi lain yang belum kita catatkan.
Ahli fizik Gustavo Lucena Gomez percaya gelombang graviti boleh menjadi kunci untuk memahami alam semesta
Gambar penuh
Video promosi:
Pada pandangan pertama, alam semesta nampaknya agak logik jika dilihat dari segi empat dimensi - panjang, lebar dan tinggi, serta masa. Walau bagaimanapun, ahli fizik teori telah lama meramalkan bahawa mungkin ada dimensi lain. Khususnya, teori rentetan terkenal menganggap bahawa terdapat 10 dimensi.
Eksperimen partikel menunjukkan bahawa enam dimensi yang hilang dari model tradisional dapat membantu memahami beberapa proses dengan lebih baik.
Selain itu, teori rentetan tidak mudah ditolak kerana menjanjikan perdamaian antara fizik klasik dan kuantum.
Teori tali menunjukkan bahawa quark - zarah terkecil yang dapat kita mengesan - sebenarnya terdiri daripada zarah yang lebih kecil - zarah tenaga yang kelihatan seperti tali bergetar.
"Rentetan" inilah yang dapat menjelaskan sifat kekuatan yang mendasar di Alam Semesta, tetapi belum mendapat penafsiran dalam fizik moden. Contohnya, graviti, elektromagnetisme dan interaksi nuklear.
Masalah utama adalah bahawa keterangan matematik "tali" melibatkan sekurang-kurangnya 10 dimensi fizikal. Dan sains moden belum dapat menemui satu dimensi baru.
Carian baru
Gustavo Lucena Gomez dan David Andriot dari Max Planck Institute for Gravitational Physics di Potsdam, Jerman, mengemukakan teori bahawa gelombang graviti dapat membuktikan adanya dimensi lain.
Albert Einstein meramalkan adanya gelombang ini, yang mewakili denyutan ruang-waktu. Pada tahun 2015, mereka ditemui oleh penyelidik di projek LIGO, yang makmalnya terletak di Louisiana dan California.
Gelombang graviti yang diramalkan oleh Einstein direkodkan pada tahun 2015 / California Institute of Technology
Gelombang graviti bergerak melalui ruang-waktu pada kelajuan cahaya, mengakibatkan letupan bintang dan penggabungan lubang hitam.
Adalah logik untuk menganggap bahawa gelombang graviti ada dalam semua dimensi di alam semesta, Gomez menjelaskan.
Berdasarkan premis ini, Gomez dan Andriot membuat model matematik yang menerangkan bagaimana pengukuran lain harus mempengaruhi gelombang graviti.
Pertama, mereka percaya bahawa dimensi tambahan dapat menampakkan diri melalui gelombang graviti frekuensi tinggi. Kedua, dalam dimensi yang berbeza, gelombang graviti harus mempunyai kesan yang berbeza terhadap peregangan "tisu" Alam Semesta.
"Sekiranya ada dimensi tambahan di alam semesta kita, mereka dapat meregangkan ruang-waktu dengan cara yang tidak dapat dilakukan gelombang gravitasi biasa," jelas Gomez.
Untuk menguji bahagian pertama hipotesis, peralatan yang sangat sensitif diperlukan. Ribuan kali lebih tepat daripada makmal LIGO, yang mengesan gelombang graviti.
Pada masa yang sama, dengan peralatan seperti itu, tidak akan sukar untuk memastikan bahawa gelombang graviti dari frekuensi yang diperlukan telah dijumpai, penulis kajian menekankan, kerana tidak ada proses astrofizik yang diketahui dapat memancarkan gelombang graviti dengan frekuensi tinggi tersebut.
Sekiranya gelombang seperti itu dijumpai, ini akan menjadi permulaan era baru dalam bidang fizik, negeri Gomez dan Andriot.
Faktor kedua yang dicari yang akan membuktikan adanya dimensi lain adalah apa yang disebut "mod pernafasan" gelombang graviti. Dari sudut pandangan pengukuran yang ada, beberapa ciri pergerakan gelombang graviti sepertinya merupakan anomali, penulis kajian pasti.
Para penyelidik berhasrat untuk meminta sokongan dari makmal dengan pengesan LIGO untuk memerhatikan eksperimen zarah yang sama dalam masa nyata.
"Secara teori," mod pernafasan "merusak ruang-waktu dengan cara tertentu, yang akan menjadi tanda yang jelas tentang adanya dimensi lain," kata penulis catatan kerja.
Lebih-lebih lagi, kehadiran dimensi lain dapat menjelaskan mengapa graviti adalah kekuatan paling mendasar di alam. Sekiranya graviti wujud dalam semua dimensi, ia mesti menjadi kekuatan yang lemah, kerana kita hanya melihat sebahagian kecil daripadanya - yang ada dalam empat dimensi yang dapat dilihat oleh kita, kata para penyelidik.
Kewujudan dimensi lain mungkin adalah Holy Grail dari fizik moden yang telah dicari oleh para saintis sejak sekian lama dan berterusan. Pengukuran lain dapat menyebabkan penciptaan teori alam semesta yang bersatu, yang akan menggabungkan teori medan kuantum dengan prinsip relativiti umum.
Di Alam Semesta seperti ini, kemungkinan pergerakan anti-graviti dan pergerakan dengan kelajuan lebih besar daripada kelajuan cahaya.
Oleh itu, mengkaji sifat gelombang graviti sangat penting, menurut Karla Lant, seorang kolumnis untuk Futurisme.
