فیزیک دانان راهی را برای «دیدن»ابعاد اضافی یافته اند.

با دقت نگریستن به گذشته و زمان پس از مهبانگ

فیزیک دانان دانشگاه ویسکانسین رهیافتی را اختراع کرده اند که می تواند به نمایان کردن شکلهای پنهان ابعاد دیگر عالم کمک کند.
یک بررسی جدید نشان می دهد که ابعاد اضافی را می توان با رمز گشائی از تاثیر آنها بر انرژی آزاد شده از تولد شدید عالم در 13میلیارد سال پیش پیدا کرد.این روش که در شماره ی 2 فوریه ی فیزیکال ریویولترز چاپ شده است،نشان می دهد فیزیک دانان می توانند داده های تجربی را برای پی بردن به سرشت این ابعاد گریز پا بکار برند که وجود آن عنصری سرنوشت ساز ولی هنوز اثبات نشده برای نظریه ی ریسمان -مدعی اصلی برای یک«نظریه ی همه چیز» - وحدت یافته است.
دانشمندان نظریه ی ریسمان را مطرح کرده اند که طبق آن هر چیز موجود در عالم از رشته های ریز و ارتعاش کننده ی انرژی ساخته شده است،تا اصول فیزیکی مربوط به همه اجسام،از کهکشان های عظیم تا ذره های زیر اتمی را در بر بگیرد.گرچه این نظریه پیشگام توضیح چارچوب کیهان است ولی تاکنون آزموده نشده است.
ریاضیات نظریه ی ریسمان نشان می دهد جهانی که میشناسیم کامل نیست.علاوه بر چهار بعد شناخته شده - سه بعد در فضا و یک بعد زمان – نظریه ی ریسمان وجود شش بعد اضافی " پنهان" را پیش بینی می کند که در هر نقطه از عالم ما به شکل های هندسی بسیار ریزی جمع شده اند.

گاری شیو رهبر این بررسی می گوید:"اگر نمی توانید دنیای 10 بعدی را مجسم کنید، نگران نشوید،ذهن ما به سه بعد فضائی عادت کرده و فاقد چارچوب مرجع برای شش بعد دیگر است.گرچه دانشمندان از رایانه ها برای مجسم کردن این شش بعد اضافی استفاده می کنند.

شکل زیر یک هندسه ی شش بعدی ممکن شبیه آنچه فیزیکدانان دانشگاه ویسکانسین مطالعه کرده و به کمک رایانه تولید شده است،را نشان می دهد.

طبق ریاضیات نظریه ریسمان، ابعاد اضافی می توانند هر یک از ده ها هزار شکل ممکنی را به خود بگیرند که هر یک از آنها به لحاظ نظری متناظر با عالم مربوط به خود و مجموعه قانون های فیزیکی خاص خود است.
هنری تای فیزیک دان دانشگاه کرنل می گوید:
"عالم ما یکی از این شکلها را برگزیده است، و می خواهیم بدانیم این شکل چگونه است."
شیو می گوید که شکل های شش بعدی کوچک تر از آنند که بتوان آنها را به روش های متداول مشاهده کرد یا اندازه گرفت.این موضوع آزمون این جنبه ی مهم نظریه ریسمان را بسیار دشوار می کند.او می گوید:"می توانید هر فرضی را بکنید،ولی باید بتوانید آنرا با آزمایش نشان دهید.حال مسا له این است که چگونه باید این کار را انجام داد؟" او و دستیار دانشجویش برای الهام گرفتن به آسمان روی آورده اند.رهیافت آنها مبتنی بر این ایده است که این شش بعد ریز شدیدترین تاثیر خود را بر عالم را هنگامی داشته اند که خود عالم نقطه ی بسیار ریزی از ماده ی بسیار متراکم و انرژی بود - یعنی درست بعد از فاصله پس از مهبانگ.
شیو می گوید:"فکر ما این بود که در زمان به عقب برگردیم و ببینیم در آن هنگام چه چیزی به وقوع پیوسته است؟البته نمی توان واقعا ً به عقب برگشت."

در نبود ماشین زمان لازم، آن ها از بهترین جایگزین استفاده کردند:
نقشه ای از انرژی که آن را ماهواره هائی چون کاوه ی نا هم سانگردی ریز موج ویلکسیون یا به اختصارWMAP ناسا ثبت کرده اند، عملا ً از 13 میلیارد سال پیش تاکنون تغییر نکرده است.به گفته شیو، این نقشه عکسی از عالم نوزاد است.
آزمایش WMAP جانشین طرح کاوشگر زمینه ی کیهانی ناسا (COBE) است که جایزه ی نوبل فیزیک سال2006 را به دست آورد.درست همانطور که سایه ی یک جسم ایده ای از شکل آن به دست می دهد، طرح انرژی کیهانی آسمان نیز می تواند نشانگر شش بعد دیگر موجود باشد.
آنها برای بدست آوردن نشانه هائی از هندسه ی شش بعدی نقشه ی کیهانی ، به عقب برگشتند.با شروع از دو نوع هندسه ای ساده،موسوم به گلوگاه های تاب برداشته،آن ها نقشه ی انرژی را محاسبه کردند که در عالم توصیف شده با هر شکل پیش بینی می شد.وقتی این دو نقشه را با هم مقایسه کردند،تفاوت های کوچک اما مهمی را بین آن دو به دست آوردند.
نتیجه های آنها نشان می دهد که طرح های خاص انرژی کیهانی سر نخ هائی را درباره ی این شش شکل اضافی در اختیار می گذارد که به گفته ی تای اولین نوع داده های قابل مشاهده ی نوید بخش است.
به گفته شیو،گرچه داده های فعلی برای مقایسه با یافته های مروبط به عالم ما به اندازه کافی دقیق نیستند،اما آزمایشهای بعدی مانند آنچه ماهواره ی پلانک آژانس فضائی اروپائی انجام خواهد داد،باید دارای حساسیت کافی برای آشکارسازی تغییرهای ظریف بین هندسه های مختلف باشند.
او می گوید:"نتیجه های حاصل از شکل های ساده و خوب شناخته شده ثابت می کنند که هندسه ی ابعاد پنهان را می توان از طرح انرژی کیهانی رمز گشائی کرد.این فرصت نادری برای آزمودن نظریه ریسمان است."
پیشرفت های فناورانه برای ثبت جزییات نقشه های کیهانی باید به دقیق تر کردن امکان هائی بیانجامد که دانشمندان را قادر میکند رمز نقشه ی انرژی کیهانی را بگشایند و به شناسائی هندسه ای نزدیک تر شوند که به عالم ما برازش می یابد.
تای می گوید:"پیامدهای این امکان بسیار عمیق است، اگر بتوان این شکل را اندازه گرفت،معلوم خواهد شد که نظریه ریسمان صحیح است."


منبع:
www.physorg.com