Odhalíme v gravitačních vlnách skryté dimenze vesmíru?  
Pátrání po skrytých dimenzích na urychlovačích částic zatím vyznělo na prázdno. Budou mít větší štěstí gravitační astronomové s detektory LIGO a Virgo?
Splývání černých děr. Kredit: LIGO/SXS.

 

Gravitační observatoř LIGO zachytila první gravitační vlny v září roku 2015. Nešlo ale jenom o zápis do historie vědy, i když i ten stojí za to. Detekce signálu splynutí dvojice černých děr hvězdné velikosti zároveň ohlásila vznik zcela nového oboru gravitační astronomie. Prostřednictvím gravitačních vln teď můžeme pozorovat a zkoumat nejen černé díry a další pozoruhodné astronomické objekty, ale také samotnou gravitaci, která je pro nás stále dost záhadná.

 

David Andriot. Kredit: AEI.
David Andriot. Kredit: AEI.

Mezi podivné vlastnosti gravitace patří i to, že je jako základní fyzikální síla oproti ostatním, tedy elektromagnetické, slabé a silné interakci, nesmírně, ba přímo naprosto neskutečně slabá. A fyzici se stále dohadují proč tomu tak je. Jedno z možných vysvětlení spočívá v tom, že gravitace, jako jediná ze základních fyzikálních sil, interaguje s více dimenzemi, než kolik představuje nám důvěrně známý prostoročas (tedy 3 plus 1). Pokud ale tyto dimenze existují, tak jsou před námi velmi dobře skryté. Právě pozorování gravitačních vln by nám mohlo pomoci je odhalit.

 

Gustavo Lucena Gómez. Kredit: AEI.
Gustavo Lucena Gómez.
Kredit: AEI.

Vědci z Max Planck institutu pro gravitační fyziku (Albert Einstein Institute/AEI) v německém Potsdamu David Andriot a Gustavo Lucena Gómez nedávno zjistili, že skryté dimenze, tak jak je předpovídá teorie strun, by skutečně mohly ovlivňovat podobu gravitačních vln. Ve své studii, kterou uveřejnil časopis Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, popisují důsledky existence skrytých dimenzí vesmíru na vlnění časoprostoru v podobě gravitačních vln, a také hodnotí možnosti detekce vlivu skrytých dimenzí našimi přístroji.

 

Část detektoru Virgo. Kredit: The Virgo collaboration.
Část detektoru Virgo. Kredit: The Virgo collaboration.

Skryté dimenze vesmíru představují nezbytnou součást teorií strun. A každý, kdo pracuje s teoriemi strun, by měl mít nějakou představu o tom, proč tyto dimenze stále unikají našim experimentům. Jak jsme už několikrát psali na OSLU, fyzici hledají skryté rozměr na výkonných urychlovačích částic. Jednou z možností je, že se na Velkém hadronovém urychlovači objeví černá mikrodíra, která nepřinese konec světa, ale Nobelovu cenu za potvrzení existence skrytých dimenzí.


Jde o to, že k vytvoření černé mikrodíry je podle teorie potřebná ohromně veliká energie. Zcela mimo naše současné možnosti. Pokud ale skryté dimenze existují, tak bychom k vytvoření černé mikrodíry potřebovali mnohem méně energie, nežli ve vesmíru bez skrytých dimenzí. Dokonce tak málo energie, že by to mohl zvládnout náš nejvýkonnější urychlovač, tedy Velký hadronový srážeč LHC. Pokud je ale známo, tak na LHC zatím žádnou černou mikrodíru nenašli.


Andriot s kolegou nabízejí jako řešení gravitační astronomii. Podle jejich výpočtů by skryté dimenze mohly působit na gravitační vlny dvěma různými způsoby. Mohly by vytvářet vlnění gravitačních vln o vysokých frekvencích kolem 1 000 Hz. Pozorování takových vln je zatím nereálné, protože existující pozemní detektory gravitačních vln na to nejsou dost citlivé. 
Skryté dimenze by ale také měly ovlivňovat průběh standardních gravitačních vln, tedy to, jakým způsobem vlní časoprostorem. To bychom teoreticky mohli detekovat, pokud k tomu použijeme více než jeden detektor gravitačních vln. Na sklonku roku 2018 zahájí další kolo pozorování detektor LIGO a zároveň se k němu připojí evropský detektor gravitačních vln, interferometr Virgo. Pak se snad uvidí, jak to s těmi skrytými dimenzemi vlastně je.

Video:  Gravitational Waves research at Virgo


Literatura
Albert Einstein Institute 28. 6. 2017, Journal of Cosmology and Astroparticle Physics online 23. 6. 2017, Wikipedia (Virgo interferometer).

Autor: Stanislav Mihulka
Datum: 04.07.2017
Tisk článku

Křik strun - Fojtík David Stringbreaker
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 195 Kč
cena: 173 Kč
Křik strun
Fojtík David Stringbreaker
Související články:

Jak otestovat teorii strun?     Autor: Stanislav Mihulka (12.01.2014)
Velký hadronový srážeč by mohl ulovit černé díry a paralelní vesmíry     Autor: Stanislav Mihulka (20.03.2015)
Temná hmota: Horká anebo studená?     Autor: Stanislav Mihulka (04.09.2016)



Diskuze:

Myslím si že hmota je energie uvězněná v čase.

Karel Rabl,2017-07-13 13:04:34

A čas je relativní od téměř nekonečného až po Plankův čas. Podobné je to i s dimenzemi kdy "hmota" miliardkrát větší se pro nás stává neviditelnou, stejně jako "hmota" miliónkrát menší a jelikož hmota vytváří gravitaci je to s ní podobné, ale jsem pouze laik je to jen má představa.Takže bych se zaměřil na tyhle "škály" gravitace a je jisté že je to nějak propojené, jinak bychom neexistovali. Až někdy v budoucnu vytvoříme dokonalý dalekohled, či mikroskop možná zjistíme, že to tak je.

Odpovědět

Teorie strun a skryté dimenze.

Vlastislav Výprachtický,2017-07-04 21:06:00

Výklad teorie strun je nejednotný a bylo by potřebné jej aspoň důkazně podpořit. Vysvětlit teorie pomocí gravitačních vln bude ještě náročnější než nalézt přímý důkaz existence strun ve vesmíru a odhalit skryté dimenze. Gravitační vlny prostupují dle všech předpokladů celý vesmírný komplex a budou dle mého názoru mít vliv i na okolní vesmírné komplexy, které se díky tomu mohou prolínat. Pokud připustíme možnost dualitního systému, může docházet i k odpuzování. Skryté dimenze mohou být nalezeny u antienergie, která může způsobovat různé reakce, přeměny a s energií vznik hmoty. /Velký třesk /.

Odpovědět

Skryté dimenze

Ivan Čech,2017-07-04 13:29:42

Ano, jsou zde informace o skrytých dimenzích, ale mohou být, za určitých okolností, neviditelné. Lépe se věci zkoumají z nadhledu. Někdo také bere v úvahu informace z dřívější doby a někdo ne.

Odpovědět


Re: Skryté dimenze

Milan Krnic,2017-07-04 16:50:02

Když "určitých" tak je prosím určete. Tedy za kterých?
K tomu nadhledu, nikoli lépe, ale jedině tak. K tomu nám však chybí pozorovací stanice s okamžitým přenosem informace, rozmístěné napříč Vesmírem. Snad "časem" :-)

Odpovědět


Re: Re: Skryté dimenze

Ivan Čech,2017-07-04 19:04:10

Je to celkem prosté, když se nalézáme uvnitř nějakého systému, nemůžeme ho pozorovat z nadhledu jako celek. Navíc naše smysly a schopnosti jsou omezené tím 3+1. Neviditelnost může být způsobena také osobním pohledem, kdy jeden vidí a druhý nevidí. Je to zajímavé, ale také se občas vyskytnou lidé, kteří používají jiné postupy a metody vědeckého výzkumu než je všeobecně uznávaný a dosahují toho o čem by ostatní řekli, že to nejde. Pochopitelně tito lidé stojí proti většině, takže to mají těžké.

Odpovědět


Re: Re: Re: Skryté dimenze

Milan Krnic,2017-07-04 21:12:54

S těmi lidmi to je prašť jako uhoď, jiné postupy nezmění nic na našem omezeném vnímání reality, resp. toho, čemu realita říkáme, jak takovém. Ten různý popis reality je stále uvnitř jednoho systému, a jak se shodneme, bez nadhledu jej nepopíšeme. No a ten nadhled je pravděpodobně nedosažitelný, tam ani houby, ani zrychlené dýchání nepomůžou :)

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Skryté dimenze

Karel Rabl,2017-07-07 00:05:19

Jenže člověk má představivost a může dělat věci které reálně neexistují například kolo v přírodě neexistuje přesto jej člověk používá již tisíce let, takže máte pravdu až na ty "vyjímky s poškozeným mozkem" který vidí jinak než jiní.Klidně si můžete představit zeměkouli ve které je ještě jedna ale mnohem větší,ale v jiné časoprostorové dimenzi.Protože hmota je vlastně energie zamrzlá v čase která okolo sebe vytvořila prostor, který vede dobře gravitaci i elektromagnetické vlny.Čas je však různý takže ve stejném čase může být hmota tak "řídká" nebo hustá záleží na úhlu pohledu že si vytvoří v čase zcela nový prostor.A klidně na stejném místě třeba na zemi.Či slunci.Nebo okolo černé díry. U zdroje energie.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Skryté dimenze

Milan Krnic,2017-07-08 00:42:04

Cokoli (i všechno, co známe) nemusí reálně existovat. Materialismus je pouze filosofie.
A pokud tedy budeme diskutovat materialisticky, pak i představivost je biochemický, čistě fyzikální proces.
No a, mimo to, člověk je součástí přírody, tedy i kolo, a cokoli jiného vyrobené člověkem je příroda.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Skryté dimenze

Ivan Čech,2017-07-09 01:03:50

Bakterie s elektromotorem:
http://nanotech.wz.cz/view.php?cisloclanku=2004030901

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Skryté dimenze

Karel Rabl,2017-07-10 22:17:41

Naprostý souhlas stou vaší přírodou i kolo se stane součástí přírody pokud do ní vezmeme tak "obyčejnou věc" jakým je hmota, která si uvědomila sama sebe tedy člověk, vyjmečný tím že dokáže žít v pouhém třírozměrném prostoru a jehož největším nepřítelem člověka je omezený čas v "nekonečném prostoru". I já si myslím že hmota se vyvíjí a jednou možná i na zemi dosáhne na vyšší rozměr.Je však daleko pravděpodobnější, že místo abychom pátrali po vyšším levelu, který by přinesl nové možnosti se zničíme kvůli "par drobným", které to přinese několika málo jedincům, kteří pro jeden strom nevidí celý les nových příležitostí.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Skryté dimenze

Milan Krnic,2017-07-11 09:05:55

Sám sebe si uvědomuje i třeba takový delfín (je na to ten experiment s poznáním se v zrcadlu). Tedy člověk není v tomto nic výjimečného.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace