قد تكون التصادمات عالية الطاقة من قبل مصادم الهادرونات الكبير (LHC) المكتمل تقريبًا قادرة على توليد جزيئات حساسة للأبعاد تتجاوز الأبعاد المكانية الأربعة. إذا تم الكشف عن هذه الجسيمات ، و إذا يمكن قياس خصائصها ، ثم ربما الأبعاد الإضافية التي تنبأت بها نظرية الأوتار قد تثبت وجودها ...
كيف يمكنك قياس حجم الغرفة بدون فعلا قياسه؟ انس قياس الغرفة ، لا يمكنك رؤيتها! الغرفة غير مرئية. إنه خارج قدرتك على الملاحظة. ولكن ماذا لو كنت تستطيع ارتداد الصوت عن الجدران؟ والأفضل من ذلك ، ماذا لو كانت جدران الغرفة غير المرئية مكونة من جزيئات طنين ، تنتج صوتها الخاص؟ إذا أمكن بعد ذلك تحليل الصوت الناتج عن هذه الجسيمات الرنانة ، فسيكون شكل الغرفة غير المرئية معروفًا.
وفقًا لنظرية الأوتار ، هناك العديد من "الغرف غير المرئية" التي لا يمكننا تجربتها كمراقبين. نحن محصورون في أبعادنا الثلاثة للفضاء وبُعد واحد للوقت (على الرغم من أن هذا قد لا يكون دائمًا هو الحال) ، والمعروف أيضًا باسم الزمكان رباعي الأبعاد. تخترق سلاسل الاهتزاز الأساسية عنصرًا من خلال عالمنا وتتنبأ بأنه قد يكون هناك ستة أو سبعة أبعاد إضافية تتعايش. على الرغم من أننا لا نستطيع تجربة الأبعاد بشكل يتجاوز الأبعاد الأربعة العادية ، فهل يمكننا قياس خصائص اهتزازات الأوتار التي تنتقل من هذه الأبعاد الإضافية إلى عالمنا الملحوظ؟
في بحث جديد نشره Gary Shiu ، Bret Underwood ، Kathryn Zurek في UW-Madison و Devin Walker في UC-Berkeley ، تم وضع نظرية للجسيمات الكمومية لتكون لديها القدرة على الرنين بأبعاد تتجاوز كوننا ؛ بعد البعد الرابع ، يعتبر الوقت. من هذا الرنين ، يمكن أن تمر التوقيعات من الأبعاد الإضافية من خلال الزمكان الأربعة الأبعاد الزماني المراد قياسه. من هذا التحليل ، يمكن فهم "شكل" الأبعاد الإضافية. هذا ليس فقط بدافع الفضول ، وفقًا لنظرية الأوتار ، يؤثر شكل الأبعاد الإضافية على كل شيء في عالمنا:
“شكل الأبعاد أمر بالغ الأهمية لأنه ، في نظرية الأوتار ، تحدد الطريقة التي تهتز بها السلسلة نمط كتل الجسيمات والقوى التي نشعر بها. " - أستاذ الفيزياء UW ماديسون ، غاري شيو.
يتنبأ الفريق أن الجسيمات التي تحمل توقيعات خارج الأبعاد يمكن أن تولدها مصادم هادرون الكبير في سيرن (رقم جنيف ، سويسرا). في طاقات عالية للغاية ، قد يتم إنشاء الجرافيت Kaluza-Klein (KK) للحظة وجيزة ، تحمل التوقيعات معهم. لسوء الحظ سوف تتحلل الجاذبية KK بسرعة كبيرة ، ولكن من هذا الاضمحلال دش من طاقة أقل ، سيتم إنشاء جزيئات قابلة للكشف. من خلال تحليل الدش الناتج ، يمكن إنشاء بصمة لتوقيع جسيم KK. قد تشير أي تغييرات طفيفة في هندسة الجسيمات المكتشفة إلى بُعد معين ، وقد تكون العديد من التوقيعات مختلطة ، لذا فإن المحاكاة الحاسوبية المعقدة مطلوبة لفهم النتائج القادمة من المصادم LHC.
المصدر: Science Daily
