Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
07.04.2020
Сергей Васильев
11
146 390

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Денис Тулинов

Технологии искусственного интеллекта проникают во все сферы жизни. Наука не исключение — ученые начинают использовать машинное обучение все активнее, и за ним уже есть реальные научные достижения. Но это лишь прелюдия: ИИ явился не просто помочь с расчетами, его роль в будущем масштабнее — он усилит наше мышление, указывая на взаимосвязи, которые человеческому уму не видны. Наука изменится. Naked Science полагает, что у нее появился новый способ изучать мир.

Позавчера, 14:24
Василий Парфенов

Что такое накопитель энергии? Чем отличается аккумулятор от батареи? В чем настоящее чудо электричества? Вся эволюция человечества тесно связана с нашим умением добывать энергию в разных формах. Но настоящая революция произошла, когда появились технологии преобразования тепла, давления и работы в электричество. Благодаря этому мы научились транспортировать энергию и запасать ее. Дальнейший рост эффективности энергосистем невозможен без накопителей. Naked Science решил разобраться во всех деталях.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

1 ноября
Анна Новиковская

Когда мы представляем взаимодействие неандертальцев с нашими предками, первобытными людьми, то обычно думаем об агрессивных стычках и конкуренции на охоте. Однако теперь ученые выяснили, что два вида людей взаимодействовали на протяжении как минимум 200 тысяч лет — это слишком долгий срок для активных военных действий, но достаточный для постепенного «растворения» одного вида в другом.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

[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?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: