Браневорлд оспорава Аинстеинову општу релативност. Кликните за увећање
Научници су годинама интригирани могућношћу да постоје додатне димензије изван три које људи можемо разумјети. Сада истраживачи са универзитета Дуке и Рутгерс сматрају да постоји начин да се тестира петодимензионална теорија (4 просторне димензије плус време) гравитације која се такмичи са Аинстеиновом Опћом теоријом релативности. Ова додатна димензија требало би да има ефекте у космосу које могу открити сателити који би требало да се лансирају у следећих неколико година.
Научници са универзитета Дуке и Рутгерс развили су математички оквир за који кажу да ће астрономима омогућити тестирање нове петодимензионалне теорије гравитације која се такмичи са Аинстеиновом Опћом теоријом релативности.
Цхарлес Р. Кеетон из Рутгерс-а и Арлие О. Петтерс оф Дуке заснивају свој рад на недавној теорији названој гравитацијским моделом типа ИИ Рандалл-Сундрум-а. Теорија држи да је видљиви универзум мембрана (отуда и „браневорлд“) уграђена у већи свемир, слично као низ филмских алги које плутају у океану. „Универзум браневорлд“ има пет димензија - четири просторне димензије плус време - у поређењу са четири димензије - три просторне, плус време - изложене у Општој теорији релативности.
Оквир који су развијали Кеетон и Петтерс предвиђа одређене космолошке ефекте који би, ако се посматрају, требало да помогну научницима да потврде теорију браневорлд-а. Проматрања, рекли су, требала би бити могућа помоћу сателита који би требали бити представљени у наредних неколико година.
Ако се теорија паметног света покаже да је тачна, „то би узнемирило јабучну картицу“, рекао је Петтерс. "То би потврдило да постоји четврта димензија простора, што би створило филозофски помак у нашем разумевању природног света."
Открића научника појавила су се 24. маја 2006, у он-лине издању часописа Пхисицал Ревиев Д. Кеетон је професор астрономије и физике у Рутгерс-у, а Петтерс је професор математике и физике у Дуке-у. Њихово истраживање финансира Национална научна фондација.
Модел браневорлд Рандалл-Сундрум - назван по својим покретачима, физичарима Лиса Рандалл са Харвард Универзитета и Раману Сундруму са Универзитета Јохнс Хопкинс - пружа математички опис како гравитација обликује универзум, а разликује се од описа који нуди Општа теорија релативитета.
Кеетон и Петтерс су се фокусирали на једну одређену гравитациону последицу теорије браневорлд-а која је разликује од Аинстеинове теорије.
Теорија браневорлд-а предвиђа да су релативно мале „црне рупе“ створене у раном свемиру преживеле до данас. Црне рупе, са масом сличном сићушном астероиду, биле би део „мрачне материје“ у свемиру. Као што име сугерира, тамна материја не емитује или одбија светлост, већ врши гравитациону силу.
Општа теорија релативитета, с друге стране, предвиђа да такве исконске црне рупе више не постоје, као што би до сада испаравале.
"Када смо проценили колико удаљене црне рупе од света земље могу бити изненађене када смо открили да ће најближе лежати унутар Плутон-ове орбите", рекао је Кеетон.
Петтерс је додао: „Ако црне рупе браневорлд-а формирају чак 1 одсто тамне материје у нашем делу галаксије - опрезна претпоставка - у нашем Сунчевом систему требало би да постоји неколико хиљада црних рупа браневорлд-а.“
Али, постоје ли црне рупе браневорлд-а - и стога стоје као доказ за 5-Д теорију браневорлд-а?
Научници су показали да би требало омогућити одговор на ово питање посматрајући ефекте које би црне рупе браневорлда имале на електромагнетно зрачење које путује на Земљу из других галаксија. Свако такво зрачење које пролази поред црне рупе деловаће на основу огромних гравитационих сила објекта - ефекта названог „гравитационо сочиво“.
„Добро место за тражење гравитационог сочива црних рупа браневорлд-а је провала гама зрака који долазе на Земљу“, рекао је Кеетон. Сматра се да су ови рафални зраци настали огромним експлозијама широм универзума. Такве рафале из свемира откриле су нехотице америчке ваздухопловне снаге 1960-их.
Кеетон и Петтерс израчунали су да ће црне рупе браневорлда спречити гама зраке на исти начин на који камен у базену омета пролазне валове. Стијена ствара „интерференцијски образац“ у свом налету у коме су неки врхови пукотина виши, нека корита су дубља, а неки врхови и корита се отказују. Интерференцијски узорак носи обиљежја стијене и воде.
Слично томе, црна рупа браневорлд-а би произвела интерференцијски узорак у пролазном рафалу гама зрака док путују на Земљу, рекли су Кеетон и Петтерс. Научници су предвиђали настале светле и тамне „рубове“ у обрасцу сметњи, за које су рекли да пружају закључке о карактеристикама црних рупа црног света и, заузврат, простора и времена.
„Открили смо да се потпис четврте димензије простора појављује у обрасцима сметњи“, рекао је Петтерс. „Ова додатна просторна димензија ствара контракцију између рубова у поређењу са оним што бисте добили у Општу релативност.“
Петтерс и Кеетон рекли су да би требало бити могуће измерити предвиђене обрасце обруба гама зрака коришћењем свемирског телескопа велике површине, који би требало да буде лансиран на свемирску летјелицу у августу 2007. Телескоп је заједнички напор између НАСА-е, Министарство енергетике САД и институције у Француској, Немачкој, Јапану, Италији и Шведској.
Научници су рекли да ће се њихово предвиђање односити на све црне рупе у светом свету, било у нашем Сунчевом систему или шире.
"Ако је теорија браневорлд тачна", рекли су, "требало би да постоји много, много више црних рупа браневорлд-а широм универзума, а свака носи потпис четврте димензије свемира."
Изворни извор: Универзитет Дуке
