Точные эксперименты не подтвердили наличие у нашей Вселенной дополнительных свернутых измерений — Naked Science
07.04.2020
Сергей Васильев
11

Точные эксперименты не подтвердили наличие у нашей Вселенной дополнительных свернутых измерений

6.3

Сверхточные эксперименты позволили оценить гравитацию на дистанциях менее 50 микрометров и не обнаружили никаких следов свернутых измерений Вселенной.

©Piner

Как известно еще со времен Ньютона, сила притяжения между массивными телами ослабевает обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. Такая зависимость вытекает непосредственно из геометрии трехмерного пространства. Вместе с тем многие современные космологические теории предполагают, что у нашей Вселенной их куда больше, только эти «дополнительные измерения» свернуты, компактифицированы и проявляют себя лишь на крайне малых масштабах.

Однако если свернутые измерения действительно существуют, то и сила гравитации должна меняться не в строгом согласии с обратной квадратичной зависимостью. На космических — да и просто на наших «бытовых» — масштабах этого не заметить. Чтобы обнаружить «утекание» части гравитационной энергии в дополнительные измерения, приходится ставить сверхточные опыты в строго контролируемых лабораторных условиях.

Такую работу провела команда профессора Вашингтонского университета, крупного специалиста по экспериментальным исследованиям гравитации Эрика Эдельбергера (Eric Adelberger). Их статья опубликована в журнале Physical Review Letters. Чтобы измерить притяжение с нужной точностью, ученые следили за вращением быстро раскрученного диска («детектора»), на который воздействует периодически меняющаяся сила гравитации.

Эту силу создавал еще один диск («аттрактор»), вращавшийся рядом с ним в той же плоскости. На них нанесли бороздки, которые при вращении с определенными скоростями регулярно совпадали друг с другом, и диски оказывались то слегка ближе, то чуть дальше друг от друга. Периодические изменения в силе притяжения можно было точно зарегистрировать по ее влиянию на вращение «детектора».

Экспериментальная установка с вращающимися дисками — «детектором» и «аттрактором» / ©Lee et al., 2020

Экспериментальная установка совершенствовалась несколько лет. В новой версии ученые ввели дополнительную стабилизацию от посторонних вибраций. Кроме того, систему укрыли электростатическим «щитом», который экранирует ее от воздействий внешних электромагнитных полей, способных повлиять на поведение дисков и исказить данные измерений. Наконец, геометрия бороздок была выбрана таким образом, чтобы проводить измерения в трех режимах вращения и избавиться от возможных систематических ошибок.

Такая работа позволила точно зарегистрировать гравитацию на дистанции менее 50 микрометров — и не обнаружить никаких признаков свернутых измерений. На этом масштабе гравитация меняется в том же строгом согласии с законом обратных квадратов, что и при изучении небесных тел. Физикам предстоит идти дальше — к более микроскопическим расстояниям и точным наблюдениям.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
12 часов назад
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

30 июля
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

30 июля
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

11 Комментариев

13.04.2020
-
0
+
Свёрнутые одномерные струны в кварках, а не на дистанции в 50 микрометров. Копните по глубже
13.04.2020
-
0
+
Другие измерения демонстрируют нам квантовые обьекты, такие, как электрон, например. Принцип неопределенности как раз свидетельствует о том, что обьект осциллирует между двумя измерениями, нашим, обычным, и квантовым. Пытаясь точно измерить коопдинату-импульс, мы, по сути, пытаемся извлечь квантовый обьект целиком в наше измерение, и энергия процесса стремится к бесконечности. Другой феномен квантовый, волна или частица, также обьясняется наличием 2 измерений. Чем больше степень проникновения в наши измерения, тем больше частица, чем больше в квантовом, тем больше волна. Т.е. дополнительные измерения - квантовые, со всеми вытекающими.
09.04.2020
-
0
+
Если бы заголовок был сформулирован чуть иначе у любителей струн пригорело бы намного меньше. Фраза "не удалось обнаружить" снизит температуру седалищ на десятки градусов, хотя фактически значит то же самое. А вот "не подтвердили" звучит почти как "опровергли" что конечно вызывает "народный гнев"
08.04.2020
-
2
+
50 микрон это абсолютно не то расстояние, на каком могут проявляться скрытые измерения. Одна двадцатая доля миллиметра это то что еще прекрасно видно глазом без микроскопа. Скрытые измерения могут проявляться на расстояниях примерно в 10 тысяч раз меньше, эксперимент ни о чем
    Читаем внимательно, ученые не пытались разглядеть струны на 50 микронах, они пытались на этом масштабе поймать гравитационные расхождения с законом Ньютона, которые предполагаются в случае, если эти струны существуют
    +
      ещё комментарии
      09.04.2020
      -
      0
      +
      По-моему, логично расхождения ловить там, где предполагается наблюдать нетрехмерность пространства. Иначе с чего взяться расхождениям?
      09.04.2020
      -
      0
      +
      Пространство четырёх мерное, в бобщем. Если растворить частицу тёмной материи то мы увидем вселённую во всех её понимания и не будет существовать такие понятия как время пространство. Наша вселенная обозрима лишь в трёх мерном пространстве это как генетический код курицы и яйца когда мы познаем четырёх мерное тогда наша вселенная будет сжимается за 1 и сколько-то миллиардоной секунды сколько сущест наша вселенная от момента большого взрыва или как мы захочем. Так мы ещё хочем познать истину? Мы перейдём на совершенно новый уровень понимания всего вот что такое четырёх мерное измирение
08.04.2020
-
0
+
Все эти неопределенности,парадоксы,"тупики" возникают оттого.что физики (и не только) ,при формулировании каких-либо законов и теорий,совершенно не корректно считают,что они (законы) действуют во всей Вселенной.Человек, формулируя любой (!) закон,всегда постулирует и виртуальное "пространство" его действия,не существующее во Вселенной. При этом,по умолчанию считая,что ничто не влияет на работу этого закона,что остальной Вселенной вне этого "пространства" нет. Но все законы и теории действуют (и действуют неплохо)  только в пределах этих постулированных (гипотетических) "пространств", а опыты и эксперименты производятся в реальной-бесконечно более сложной Вселенной, с бесконечно более сложными и иррациональными (непознаваемыми) для человечества взаимодействиями. Поэтому ожидаемые события всегда вероятностны.Человечество обречено так последовательно (но фрагментарно) описывать Вселенную. При познавании Вселенной,имеющиеся неопределенности и парадоксы будут определяться и объясняться,но сразу же-появляться новые неопределенности и парадоксы. 
-
0
+
Если рожложить швейную иголку на поверхность воды вокруг нее образуется лунка поверхностного натяжения. Верите ли Вы мне дамы и господа что функция искривления поверхностного натяжения всегда будет иметь квадратичную зависимость как и гравитация? Можно ли сделать вывод что квадратичная прогрессия пространства - это показатель плоского натяжения? Представить это сложно, если вы конечно не адепт секты Плоскоземельцев, а сподвижник церкви Шароверов! Наука сегодня попала в капкан исторической КОЛЕИ, которая по расчетам Профессора Аузана всегда приводит в математический ТУПИК!
-
0
+
Мне ещё опыт вспомнился с аккумулятором, двумя металлическими брусками и проводом между ними, провод коротнуть на аккумулятор и бруски работают как магнит. Кажется, что по мимо атмосферного давления есть магнитосферное.
Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: