Чували ли сте за т. нар. струнна теория или теория на струните? Това е една от най-сложните концепции в съвременната физика, която представя съвсем нов модел за структурата на Вселената ни, включваща и безапелационното съществуване на други измерения. По време на конференцията TED през 2005 г. теоретичният физик Брайън Грийн, автор на бестселърите The Fabric of the Cosmos и The Hidden Reality, дава най-ясното и точно обяснение на теорията към момента.

Според струнната теория в кварките, които са смятани за най-малкия елемент, изграждащ света ни, всъщност се намира нещо още по-малко. Това са “танцуващи” нишки енергия, които изглеждат като красиви вибриращи струни. От тук идва и името “теория на струните”. Тези космически струни вибрират в различни шаблони, които изграждат всички различни видове частици, формиращи света около нас.

Ако струнната теория е вярна, ако наистина всичко във Вселената ни е контролирано и изградено от тези космически струни, то ако успеем да разберем шаблоните им на трептене, ще можем да разберем и фундаменталните правила на природата.

За съжаление това “ако” не е толкова лесно за постигане. Макар теорията да е математически доказуема, тя не може да бъде приложена в нашия триизмерен модел. Нужни са ни 10 пространствени измерения и едно измерение за време. Въпреки това препятствие пред теорията, тя не може да бъде елиминирана от вероятни обяснения за структурата на Вселената. Просто защото се явява вероятното обвързващо звено между класическата и квантовата физика. Освен всичко друго струнната теория може да се окаже доказателството за една интересна хипотеза.  

Физиците Густаво Лушена Гомес и Дейвид Андриот от института Макс Планк в Германия предлагат следната идея: гравитацията е по-слаба от другите фундаментални сили във Вселената ни, защото тя “изтича” в други измерения. Хипотезата на Гомес и Андриот се опира на идеята за гравитационните вълни на Албрет Айнщайн. Както сигурно вече ви е известно, гравитационните вълни наподобяват звуковите вълни. Те “пътуват” през Космоса със скоростта на светлината и са образувани от остатъчната енергия на някои от най-бурните събития във Вселената ни, като например сливане на черни дупки или експлодирането на звезди.

Гомес и Андриот вече са съставили математически модел, описващ как скрити измерения биха се отразили на гравитационните вълни. Те са достигнали до извода, че съществуват два въздействащи фактора, за които учените трябва да следят: първо - образуването на допълнителни гравитационни вълни, съществуващи в по-високочестотен спектър; и второ - гравитационни вълни, разтеглящи материята на Вселената в други измерения.

Учените от Макс Планк описват първия фактор като “масивна кула” от допълнителни гравитационни вълни с толкова високи честоти, че съвременните детектори, които имаме, не биха могли да ги засекат. За да бъде успешно наблюдението на този тип вълни, обсерваториите като LIGO в Луизиана и Калифорния, САЩ, отговорни за първоначалното засичане на гравитационните вълни, трябва да са хиляда пъти по-чувствителни, отколкото са в момента.

Вторият фактор Гомес и Андриот наричат още “дишащ режим”. За засичането му физиците трябва да търсят аномалии в начина, по който нормалните гравитационни вълни (т.е. онези, които можем да засичаме в момента) разтеглят или свиват времепространството. Това на практика “деформира пространството по специфичен начин, водещ до отличителен белег”, пишат те в изследването си.

За да бъде наблюдавана подобна промяна във времепространството, ще са ни нужни три детектора от рода на обсерваториите LIGO, всички насочени към едно и също нещо, по едно и също време. Нещо, което “би трябвало да е възможно в обозримото бъдеще”, предвиждат Гомес и Андриот.

Трябва да отбележа следното - хипотезата на учените от Макс Планк е в много ранен стадий. Тя дори още не е преминала проверка на изчисленията от страна на други физици, така че можем да очакваме много различни мнения по темата през следващите месеци. Въпреки това хипотезата би могла да даде отговор на не един, а на цели два фундаментално важни въпроса за Вселената ни: съществуват ли други измерения и обяснение за относителната “слабост” на гравитацията като сила във Вселената.

Целият доклад на Густаво Лушена Гомес и Дейвид Андриот можете да намерите тук в PDF формат.

Снимка: NASA