Die Welt, wie wir sie kennen, hat drei Raumdimensionen - Länge, Breite und Tiefe - und eine Zeitdimension. Aber es gibt die verblüffende Möglichkeit, dass da draußen viel mehr Dimensionen existieren. Nach der Stringtheorie, einem der führenden physikalischen Modelle des letzten halben Jahrhunderts, arbeitet das Universum mit 10 Dimensionen. Aber das wirft eine große Frage auf: Wenn es 10 Dimensionen gibt, warum erleben wir dann nicht alle von ihnen oder haben sie nicht erkannt? Lisa Grossman von ScienceNews berichtet, dass ein neues Papier eine Antwort vorschlägt, die zeigt, dass diese Dimensionen so winzig und flüchtig sind, dass wir sie derzeit nicht erkennen können.
Es ist schwierig, die Mathematik hinter der Stringtheorie vollständig zu erklären, ohne ein oder zwei Graduiertenseminare abzuhalten, aber im Wesentlichen haben Dimensionen fünf bis zehn mit Möglichkeit zu tun und umfassen alle möglichen Zukünfte und alle möglichen Vergangenheiten, einschließlich Realitäten mit einer völlig anderen Physik als in unser Universum.
Wenn zwei Protonen mit ausreichend hoher Geschwindigkeit zusammenschlagen, können sie ein winziges Schwarzes Loch erzeugen, das nur für den Bruchteil einer Sekunde existiert, bevor es verschwindet. Dies geht aus einer neuen Studie hervor, die nicht von Experten begutachtet wurde Preprint Server arXiv.org. Die Kollision würde eine kleine Blase des interdimensionalen Raums öffnen, in der sich die physikalischen Gesetze von unseren unterscheiden, und zu einem Ereignis führen, das als Vakuumzerfall bekannt ist. In der Quantenphysik impliziert der Vakuumzerfall, dass wir geröstet werden, wenn der interdimensionale Raum groß genug wäre. Mit genügend Schwerkraft, um mit unserer Welt zu interagieren, würde die neu gebildete „Cosmic Death Bubble“ mit Lichtgeschwindigkeit wachsen, die Physik unseres Universums schnell verändern, es unbewohnbar machen und uns effektiv aus dem Dasein verbannen.
"Wenn Sie in der Nähe stehen, wenn sich die Blase zu erweitern beginnt, sehen Sie nicht, dass sie kommt", sagt die Co-Autorin der Studie, die Physikerin Katie Mack von der North Carolina State University, gegenüber Grossman. "Wenn es von unten auf dich zukommt, hören deine Füße auf zu existieren, bevor dein Verstand das merkt."
Ultrahochenergetische kosmische Strahlen schlagen die ganze Zeit ineinander, mit genug Energie, um diesen Prozess zu starten. Wenn zusätzliche Dimensionen groß genug wären, um die Bildung der Todesblase zu ermöglichen, hätten die Forscher festgestellt, dass dies bereits tausendfach passiert wäre. Die Tatsache, dass wir immer noch existieren, ist ein Indiz dafür, dass andere Dimensionen winzig klein sind. Das Team errechnete, dass sie kleiner als 16 Nanometer sein müssen, zu klein für ihre Schwerkraft, um einen großen Einfluss auf unsere Welt zu haben, und hunderte Male kleiner als frühere Berechnungen, berichtet Grossman.
Die neue Studie basiert auf einer weiteren Studie über zusätzliche Dimensionen, die im Juli im Journal of Cosmology and Astroparticle Physics veröffentlicht wurde. Mara Johnson-Groh von LiveScience berichtet, dass eine der großen Fragen in der Physik ist, warum sich die Expansion des Universums beschleunigt. Eine Theorie besagt, dass die Schwerkraft aus unserem Universum in andere Dimensionen entweicht. Um diese Idee zu testen, untersuchten die Forscher Daten von kürzlich entdeckten Gravitationswellen. Wenn unser Universum die Schwerkraft durch diese anderen Dimensionen lecken würde, so die Forscher, wären die Gravitationswellen nach dem Durchqueren des Universums schwächer als erwartet.
Die Forscher stellten jedoch fest, dass sie auf ihrer langen Reise keine Energie verloren haben, was bedeutet, dass andere Dimensionen entweder nicht existieren oder so winzig sind, dass sie die Schwerkraft, wenn überhaupt, nicht sehr stark beeinflussen.
"Die allgemeine Relativitätstheorie besagt, dass die Schwerkraft in drei Dimensionen arbeiten sollte, und [die Ergebnisse] zeigen, dass wir das sehen", sagt der Physiker Kris Pardo von Princeton, Hauptautor der Juli-Studie, Johnson-Groh. Die jüngste Studie kommt auch zu dem Schluss, dass die Größe zusätzlicher Dimensionen so gering ist, dass viele Theorien über das Austreten der Schwerkraft aus unserem Universum ausgeschlossen sind.
Der Kosmologe Ian Moss von der Newcastle University in England sagt Grossman, dass die neueste Veröffentlichung gründlich ist und er keine offensichtlichen Mängel sieht, aber es gibt immer noch zu viele Unbekannte, um zu behaupten, dass die 16-Nanometer-Grenze sicher ist.
