• Разные измерения: от суперструн до параллельных миров

  • Пятница, 3 апреля 2009 года
Затрагивая тему других измерений, конечно же, нельзя не говорить о нейтрино — частицах «без массы». Хотя в ходе недавних исследований было обнаружено, что эти нейтрально заряженные частицы всё-таки имеют массу, для современных физиков нейтрино продолжают оставаться наиболее сложными для изучения субатомными частицами.

Главным образом это связано с тем, что их влияние, оказываемое на атомные структуры с которыми они соприкасаются, крайне ничтожно. Из-за своих малых размеров они способны словно призраки проходить сквозь любые вещи. Более того, благодаря некоторым нейтрино, которые стало возможно наблюдать при помощи специальных детекторов, установленных в лаборатории на Южном полюсе, учёные смогли подтвердить существование других измерений.

Почему эта лаборатория находится на Южном полюсе? В своём поиске других измерений учёным необходимы путешествующие по галактике частицы, известные как высокоэнергетические нейтрино. Мы по-прежнему не обладаем техническим оборудованием, которое будет способно создать подобные частицы в ускорителе, однако, природа способна породить необходимый эффект. Южный полюс просто предоставляет минимум факторов, создающих помехи.

Но даже с полярной лабораторией эти особые нейтрино сложно обнаружить. Лаборатория AMANDA (антарктическая установка детекторов для мюонов и нейтрино) к настоящему времени способна выявить лишь небольшое количество высокоэнергетических нейтрино, однако, новое определяющее устройство, находящееся в процессе сооружения, под названием IceCube, может увеличить шансы при обнаружении этих неуловимых частиц.

При помощи специальных сенсоров, погребённых на глубине нескольких сотен футов под ледяной полярной шапкой, учёные могут зафиксировать вспышки голубого цвета, когда эти высокоэнергетические нейтрино (частицы, триллионами бомбардирующие нас каждую секунду) сталкиваются с атомными ядрами в слое льда, который служит оболочкой устройства.

Представляя различные измерения

Проанализировав полученные результаты, учёные, работающие в AMANDA, пришли к выводу, что теория суперструн, возможно, является точным отражением реальности, поскольку наряду с трёхмерным пространством она предполагает существование более сложной пространственной картины. Учёные полагают, что когда высокоэнергетические нейтрино (частицы, способные достичь самых отдалённых уголков глубокого космоса) сталкиваются с протонами здесь на Земле, они могут открыть окно в эти другие измерения.

Итак, если в физическом пространстве на самом деле существует более трёх измерений, почему мы не способны их видеть? Ответ на первый взгляд очень прост и в то же время сложен для понимания: дополнительные измерения, о которых говорится в теории суперструн, очень крошечные — меньше диаметра атома.

Согласно теории суперструн, вселенная состоит из 9, 10, 11 или даже большего числа пространств. Хотя нам, возможно, нелегко представить высшие измерения (поскольку наш разум больше приспособлен для жизни в трёхмерном мире), математические концепции теоретической физики открывают более грандиозные масштабы восприятия селенной. Вместе с тем, AMANDA и IceCube могут доказать реальность существования многих измерений, описываемых в теории суперструн.

В то время как одни учёные пытаются доказать теорию суперстурн, остальные работают над другими гипотезами, объясняющими нашу вселенную. Одна из них изучалась NASA. Используя компьютерные модели, исследовали поставили своей задачей построить картину из тысяч возможных параллельных вселенных, как будто, если бы это были пузыри. По словам исследователей, эти сферы (называемые вселенными) могут, обладать как физическими законами, похожими на те, что существуют в нашей вселенной, так и абсолютно другими.

Подобная гипотеза порождает призрачную возможность из области научной фантастики о том, что каждый человек обладает многочисленными «версиями» себя в каждой из этих соответствующих вселенных. Если развить мысль дальше, эти вселенные, иногда не имеющие связи друг с другом, в определенные периоды времени могут сообщаться друг с другом, открывая возможность для путешествия между ними.

Однако без доказательств, или даже без оборудования для проведения экспериментов, учёные по-прежнему не могут быть уверены в том, какая из этих теорий отражает реальность и наиболее точно описывает наш мир. В то время концептуальные идеи, ставящие своей целью описать вселенную, полагаясь на имеющиеся данные, начинают вторгаться в мистическую сферу.

Согласно космологу Максу Тегмарку, в настоящее время существуют четыре теории о возможности существования многочисленных вселенных:

Уровень I или открытая макровселенная. Согласно этой гипотезе количество возможных существующих вселенных соизмеримо с числом пузырей разного диаметра. Объем каждого пузыря ограничен, и каждая Вселенная повторяется во всевозможных вариациях.

Уровень II или пузыри. Эти вселенные отделены друг от друга пустым пространством. Это пустое пространство расширяется быстрее, чем было бы возможно его пересечь. Кроме того, они обладают различными условиями и разными фундаментальными физическими постоянными.

Уровень III или преобразование множества миров. В этих вселенных каждый раз при нарушении квантовой функции, вселенная повторяет себя в таком количестве «копий», какое необходимо для осуществления всех возможных результатов.

Уровень IV или окончательное единство. Во вселенных, имеющих другие математические структуры, возникают фундаментальные различия в физических законах.

Более подробная информация на сайтах:

http://www.icecube.wisc.edu/

http://space.mit.edu/home/tegmark/multiverse.html

Версия на английском

Подписаться:

Social comments Cackle

загрузка...