Urýchľovač častíc môže odhaliť tvary ďalších dimenzií

31.1.2008 10:47:03 | Q
Physorg | Počet zobrazení: 4363x

S príchodom nového najsilnejšieho urýchľovača na svete v tomto roku môžu nové exotické častice poskytnúť kratučký pohľad na existenciu a tvar ďalších dimenzií.

 

Vedci z University of Wisconsin-Madison a z University of California-Berkeley tvrdia, že stopy, ktoré zanechajú častice nových tried by mohli rozoznať medzi možnými tvarmi ďalších priestorových dimenzií predpovedaných teóriou strún.

Teória strún, ktorá popisuje základné častice vesmíru ako malé vibrujúce struny energie, predpokladá existenciu šiestich alebo siedmich neviditeľných rozmerov, ktoré dopĺňajú čas a tri priestorové dimenzie, ktoré normálne vidíme.

Viac ako tvar hudobného nástroja ovplyvňuje zvuk, tvar týchto dimenzií určuje vlastnosti a správanie štvorrozmerného vesmíru, povedal Gary Shiu, ktorý viedol výskum.

„Tvar dimenzií je kľúčový pretože podľa teórie strún spôsob, akým struna vibruje, určuje vzor hmoty častíc a síl, ktoré my cítime,“ Tvrdí Shiu, ktorý pôsobí ako profesor fyziky na Wiscnonsinskej univerzite.

Zameranie sa na ich tvar, posunie podľa Shiua naše chápanie a predpovede štvorrozmerného sveta. „Je nesmierne veľa možností tvarov ďalších dimenzií. Bude dobré poznať spôsob, akým jednu od druhej odlíšiť a možno vedieť vytvoriť množinu možností na základe experimentálnych údajov.“

Experimentálny dôkaz by mohol priniesť nový časticový urýchľovač, Large Hadron Collider, ktorý by mal začať pracovať už v tomto roku v Ženeve vo Švajčiarsku.

V urýchľovači môžu zrážajúce sa atómové jadrá vytvoriť nakrátko veľmi nestabilné častice s vysokou energiou, ktoré sa rozpadnú na častice s nižšou energiou,ktoré je možné zachytiť. Charakteristické znaky rozpadu predstavujú stopy prchavých nezvyčajných častíc a možno aj tvary neviditeľných dimenzií.

Vedci vo svojej práci ukázali, že stopy po časticiach nazývaných Kaluza-Kleinove (KK) gravitóny môžu rozpoznať rôzne geometrie ďalších dimenzií.

Ako? Shiu prirovnáva efekt k tmavej miestnosti, v ktorej sa od stien odrážajú rôzne zvuky a tak odhaľujú tvar miestnosti. Podobne sú aj KK gravitóny citlivé na tvar ďalších dimenzií, a preto ich správanie môže byť znamením tvaru týchto rozmerov.

Výskum ukázal, že v simuláciách aj malá geometrická zmena vyvolala viditeľný rozdiel v stopách po KK gravitónoch.

Minulý rok Shiu a kolegovia zistili, že znaky dimenzionálnych geometrií môžu byť viditeľné vo vzoroch kozmickej radiácie, ktorá je pozostatkom Veľkého tresku. Nový výskum predchádzajúci prístup dopĺňa.

„Čím máme viac možností, tým viac sa môžeme dozvedieť o základoch fyziky,“ tvrdí Shiu.

originál článku