Гравитационные волны: ключ к открытию новеньких измерений?

    Ежели мы желаем определить добавочные измерения в нашей Вселенной, другими словами то, об существовании чего же нам пробует растолковать эдак именуемая Теория струн, то нам следует направить наше внимание на гравитационные волны. Так как конкретно они умеют являться ключом к них открытию, рассказывают физики.

    Конкретно эдак можно вкратце обрисовать идею новейшей догадки, которая пробует определить ответ на нерешенную загадку физики: посему гравитация по факту оказывается слабее, чем альтернативные фундаментальные силы нашей Вселенной? Согласно новейшей догадке, «утечка» гравитации ведет как только раз в другие измерения, кои нам гораздо лишь предстоит найти.

    «Вероятность существования остальных измерений дискуссируется уже достаточно издавна и с совсем различных точек зрения», — разговаривает Эмильян Дудас из Политехнической школы в Париже.

    «Гравитационные волны, в собственную очередь, умеют предстать ключом к открытию этих доп измерений».

    Ныне обширно принимаемой является мысль об четверых измерениях — трех пространственных (длина, ширина, высота) и единого временного (времени). Но наши познания об фолиант, как только ведет себя материя на самых минимальных масштабах, содержат огромное количество пробелов, заполнить кои могли бы добавочные шесть измерений. Эдак полагает Теория струн, согласно которой все во Вселенной можно существовало бы еще проще осознать и растолковать, если б мы согласились с мыслью об существовании 10 измерений. За исключением тамошнего, Теория струн рассматривается в качестве более возможного метода в конце концов заполнить пробелы меж традиционной и квантовой физиками, став основой для грядущей теории квантовой гравитации.

    Согласно этойданной для нас теории, мелкие крупицы материи, кои мы способны засечь, кварки, на деле умеют состоять из еще больше маленьких частиц – одномерных волокон энергии, собственным поведением напоминающих вибрирующие струны. Эти «струны» максимально заинтересовывают ученых по одной простейший причине. Существуют воззрение, что они сумеют предпринять то, что и не может сделать наша современная физика, в частности: определенно обрисовать все узнаваемые нам более фундаментальные силы, включая гравитацию, электромагнетизм и ядерные силы. Они а также способны посодействовать нам осознать, посему Вселенная как и раньше расширяется. Но главная (и, пожалуй, единственная значимая) неполадка состоит в том, что для собственного математического обоснования они (струны) просят наличия как только минимум 10 измерений. И неудача в фолиант, что мы пока что и не приблизились даже к тамошнему, дабы открыть одно-единственное доборное.

    Все же физики Густаво Лусена-Гомез и Дэвид Андриот из Колледжа физики Макса Планка в Германии уверены, что надежда на открытие этих доп измерений у нас существуют. И данной надеждой являются гравитационные волны, давным-давно предсказанные величавым Эйнштейном и лишь вконец не так давно подтвержденные современными учеными.

    Гравитационные волны стали одной из самых жарко обсуждаемых тем самым минувшего года, когда физики из LIGO – двух циклопических обсерваторий, расположенных в южноамериканских штатах Луизиана и Калифорния, – провозгласили об фолиант, что в первый раз нашли прямые подтверждения существования эдак именуемой ряби пространства-времени, которую подле 100 годов назад предсказал Эйнштейн. Эти волны путешествуют сквозь пространство-время со скоростью света и рождаются в итоге одних из самых трагических обстоятельств во Вселенной, этаких как только слияние темных дыр либо взрывы кинозвезд. Они способны проходить и тем оказывать влияние на все про все узнаваемые нам измерения во Вселенной и, вероятнее всего, даже на те самый, кои мы пока что и не способны найти.

    «Если во Вселенной имеются добавочные измерения, то разумно существовало бы представить, что гравитационные волны будут существовать во любых этих измерениях», — комментирует Гомез.

    Гомез и Андриот вывели математическую фотомодель, описывающую предполагаемые спецэффекты влияния гравитационных волн на измерения, и обусловили два главных фактора. Во-первых, по воззрению исследователей, добавочные измерения умеют изъявить себя благодаря частотным гравитационным волнам. Во-вторых, в различных измерениях гравитационные волны обязаны по-разному оказывать влияние на растяжение «ткани» Вселенной.

    По воззрению исследователей, в первом случае для обнаружения потребовалось бы наличие оборудования, в тыщи раз наиболее чувствительного, чем у той самой же LIGO.

    «Нам гораздо и не встречались астрофизические процессы, создающие гравитационные волны с частотой еще свыше 1000 Гц, потому, при наличии надлежащего сверхмощного и чувствительного сенсора, мы бы сразу же сообразили, очевидцем чего же мы являемся. Распознавание частот этакого уровня могло бы намекать на открытие новейшей физики».

    А уж второй вариант востребует от физиков исследования не нормальных конфигураций во воздействии на пространство-время «обычных гравитационных волн» (другими словами тамошних, кои мы можем обусловить уже ныне) и тамошних, кои имелись бы у гравитационных волн из остальных измерений.

    «Деформация пространства-времени существовала бы представлена в конкретном, отличительном от всего прочего виде», — докладывают ученые.

    Научный обозреватель Newsweek Ханна Осборн наиболее оптимистично глядит на вероятность обнаружения доп измерений за счет них воздействия на гравитационные волны. По ее воззрению, будет нужно сенсор с уровнем чувствительности сразу же трех лабораторий LIGO, действующих как только единое целое. Осборн полагает, что «такие технологии предстанут доступны уже в ближнем будущем».

    Существование остальных измерений возможно тем ответом современной физики, который эдак издавна и напористо отыскивают ученые. Альтернативные измерения могли бы привести к созданию единой теории об Вселенной, которая примиряла бы теорию квантового поля с общими положениями относительности.

    Воззрение об вероятности существования доп измерений делят огромное количество ученых. К примеру, физик-теоретик Бобби Ачария из Царского института Лондона полагает, что Вселенная еще труднее, чем кажется на первый взор, и прятаться внутри нее может все что угодно. Он верует в добавочные измерения, однако красиво осознает, что сегодняшний уровень технологий и не дозволяет них найти.

    «Для сотворения и перераспределения гравитационных волн в альтернативные измерения для вас будет нужно наличие колоссального размера энергии. Даже ежели для вас получится сделать волны, кои просочатся в альтернативные измерения, масштаб будет так минимален, что частота гравитационных волн в том случае будет максимально высочайшей, еще свыше сегодняшних способностей обнаружения сенсора гравитационных волн LIGO».