如果我们想在我们的宇宙中找到潜伏的额外尺寸 - 试图解释 - 物理学家建议,可能是我们找到它们的关键。
这个新的假设试图回答为什么重力似乎比我们宇宙中其他基本力量弱的谜团,因为它提出它实际上正在“泄漏”到我们尚未发现的额外维度中。
“从不同的角度讨论了额外的维度,”来自法国ÉcolePolytechnique的Emilian Dudas不参与研究,告诉利亚·克雷恩(Leah Crane)新科学家。
“引力波可能是寻找额外尺寸的新转折。”
目前,我们对四维宇宙的想法非常满意 - 三个空间维度以及时间为第四。
但是,我们对物质在最小尺度上的行为的理解有很多差距,六个维度可以帮助填补 - 实际上,根据,如果宇宙是由10个维度组成的,那么宇宙将变得更有意义。
作为之一最有希望的途径物理学家最终可以弥合经典物理和量子物理学之间的差距,弦理论不容易被忽略。
提出,我们设法检测到的最小物质的构建块(称为夸克)实际上是由更细微的东西组成的 - 一维能量的丝状能量,看起来像振动的字符串。
这些“弦”是物理学家的诱人可能性,因为它们实际上可以做当前物理无法做的事情 - 他们可以描述所有已知的立刻:重力,电磁和核力量。
他们还可以帮助我们理解宇宙扩展的事实似乎正在加速。
唯一的问题是,为了在数学上可行,这些字符串至少需要10个物理维度,而现在,我们甚至还没有找到一个额外的维度。
但是物理学家GustavoLucenaGómez和David Andriot来自德国Max Planck重力物理学研究所,认为他们有一种很好的寻找它们 - 爱因斯坦著名的引力波。
引力波是科学中最大的故事去年当Ligo的研究人员(路易斯安那州和加利福尼亚州的两个巨大的观察者)宣布,他们终于在爱因斯坦(Einstein)前100年前在时空的直接证据中找到了直接证据。
引力波像声波一样,以光速穿过空间,这是由我们宇宙中一些最暴力的事件引起的,例如合并或星星爆炸。
它们还可以贯穿宇宙中存在的所有维度 - 即使是那些太小,无法检测到。
“如果宇宙中有额外的维度,那么引力波就可以沿任何维度,甚至额外的维度行走,”戈姆新科学家。
Gómez和Andriot提出了一个数学模型,以描述隐藏尺寸对重力波的影响,并找到了两个关键因素:额外的波浪将在高常见的情况下存在,重力波会在跨额外的尺寸上以不同的方式扩展宇宙的结构。
他们将第一个因素描述为频率如此之高的额外重力波的“大塔”,我们当前的探测器找不到它们 - 利戈将需要是数千次更敏感地进行查找。
“但是,如果有这样的检测器,人们可以希望发出非常干净的信号,因为没有已知的天体物理过程发射引力波,其频率大于1,000 Hz,”他们建议。
“因此,如此高的频率可能是新物理学的明显症状。”
第二个因素 - 他们称之为“呼吸模式”的因素将需要物理学家来查看“正常”重力波(即我们现在可以检测到的)延伸或收缩时空的异常。
“呼吸模式以特定方式变形,给出独特的签名,”他们写。
要观察这种变化,汉娜·奥斯本(Hannah Osborne)说新闻周刊,,,,他们将需要三个像Ligo这样的探测器,都可以同时观察同一件事 - “应该在不久的将来可用”,科学家预测。
这个想法不仅为我们提供了一种寻找额外维度的新方法 - 它还可以帮助我们解决物理学中最大的问题之一:相对“弱点”重力是宇宙中的基本力量。
可能是重力是“泄漏”进入我们看不见的六个额外维度,因此我们只知道它在我们可以实际测量的四个维度上对宇宙的影响的一部分。
我们应该指出,这一假设处于其早期阶段 - 尚未经过同行评审,因此我们可以期望物理学界关于其真实性的好与坏的各种观点。
来自英国伦敦国王学院的理论物理学家鲍比·阿查里亚(Bobby Acharya),告诉新闻周刊他坚信,我们尚未检测到的宇宙中有额外的尺寸,但是我们可能很难使用引力波找到它们,因为它们很小。
“这意味着,为了激发它们并在这些额外的维度中创造波浪,您需要大量能量,”他告诉奥斯本。
“如果你确实产生了在额外的尺寸中传播的事实是,额外的维度很小,这意味着该引力波的频率将非常高 - 比Ligo重力波探测器可以检测到的高得多。”
在这个想法变得更加接近技术上,我们还有很长的路要走,但是如果宇宙中确实有比我们所知道的更大的尺寸,那么我们很高兴有人在考虑如何找到它们。
该研究已在预印网站上发表arxiv.org。