Egy új dimenzió nyomában

A jelenleg ismert világegyetem három térbeli és egy időbeli dimenzióból áll, azonban elméletileg ennek akár a sokszorosa is létezhet. A Virginia Tech Villamos- és Számítógép Mérnöki Karának kutatói pontosan egy extra dimenzió felfedezésén dolgoznak.

"Mi azt az elméletet kutatjuk, mely szerint a világegyetem rendelkezik egy alig észlelhető ötödik dimenzióval is" - magyarázta Michael Kavic, az egyetem hallgatója, aki John Simonetti fizikus professzor védnöksége alatt dolgozik a projekten. "Ez az plusz dimenzió felgombolyodik, olyan állapotba, mint amilyen az univerzum az ősrobbanás idején volt." A kutatócsoport apró kezdeti, más néven primordiális fekete lyukakat keres, amik ha felrobbannak, a Földön is észlelhető rádió impulzust hoznak létre. Ezeket a kis mérető, elvileg aszteroida nagyságú fekete lyukakat azért hívják primordiálisnak, mert a világegyetem kezdete utáni első másodperc töredékeiben keletkeztek.

A fekete lyukak idővel elpárolognak, tömeget vesztenek, ezáltal összezsugorodnak. Elméletileg egy, a plusz dimenziónál nagyobb fekete lyuk a dimenzió köré tekeredne, mintha egy vastag gumiszalagot tekernénk egy öntözőcső köré. Amikor a fekete lyuk elkezd zsugorodni, olyan vékonnyá nyúlik az extra dimenzió körül, hogy egyszer csak elszakad, robbanást hozva létre, ami egy rádió impulzust eredményez. A Virginia Tech csapata egy 8 méteres hullámhosszú rádióteleszkóp felállításán dolgozik Montgomery megyében, amivel a fent leírt impulzusok után kutathatnának egészen 300 fényévnyi távolságban. Észak-Karolina délnyugati részén már működik egy hasonló műszer, ami hónapok óta keresi a robbanások jeleit. A két távcső elsősorban egymás igazolására szolgál.

"Számos dolog idézhet elő rádió hullámokat, az egyik ilyen a kezdeti fekete lyukak robbanása" - mondta Simonetti. "Alapvetően egy különleges, nagy energiájú robbanást keresünk, ami rádió hullámokat hoz létre. Ha egy impulzust mindkét műszer egy időben észlel, az már jó jel arra nézve, hogy valami valósról beszélünk, nem pedig egy ember által létrehozott interferenciáról."

Sokan feltehetik a kérdést, mire jó egy plusz dimenzió kutatása, pláne egy olyané, ami ilyen parányi? Az egyik ok a húrelmélethez kapcsolódik, a fizika azon területéhez, ami szerint a világegyetem alapvető építőelemei kis anyaghúrok, melyek úgy rezegnek mint egy gitár húrjai, különböző harmóniákat hozva létre. "A húrelméletnek szüksége van a plusz dimenziókra ahhoz, hogy következetes elméletté váljon" - magyarázta Kavic. "A húrelmélet legalább 10 dimenziót feltételez, mi azonban csak egy extra dimenziós modellekben gondolkozunk."

A teoristák szerint a plusz dimenziók észlelésére a Svájcban épülő Large Hadron Collider részecskegyorsító lesz igazán alkalmas, amihez már olyan sok felfedezést társítottak, legutóbb például az időutazás lehetőségének bizonyítását olvashattuk. A Virginia Tech csapata bízik benne, hogy a rádiócsillagászat segítségével is megtalálják a plusz dimenziójukat, ami jóval egyszerűbb és olcsóbb vállalkozás, mint az LHC. A keresés legalább 5 éven át fog folyni. Kavic szerint ha sikerül bizonyítékot találniuk egy extra dimenzióra, az forradalmasíthatja a térről és időről alkotott nézeteinket.