9 februari 2012

Artikelen Reacties

Je bent hier: Home / Archief voor dimensies

Kende het vroege heelal minder dimensies?

21 april 2011 Door Reageer

Kende het vroege heelal minder dimensies?

Wij leven in een vierdimensionale wereld, waarin we drie ruimtedimensies en één tijdsdimensie kennen. Het tweetal natuurkundigen Jonas Mureika en Dejan Stojkovic denkt dat er goede gronden zijn om aan te nemen dat er in het vroege heelal minder ruimtedimensies waren, misschien zelfs maar eentje kort na de oerknal. In een wetenschappelijk artikel- onlangs verschenen in het vakblad Physical Review Letters - betogen zij dat het aantal dimensies afhangt van de omvang van het heelal. Hoe kleiner het heelal des te minder dimensies en andersom. Dat betekent dat de zoektocht naar bijvoorbeeld zwaartekrachtsgolven afkomstig uit het allervroegste heelal, zoals voorgesteld te detecteren door de LISA-satellieten, geen zin heeft omdat die golven niet kunnen ontstaan in een één- of tweedimensionale wereld. Pas door de verdere expansie van het heelal onstond volgens Mureika en Stojkovic op een gegeven moment de derde dimensie. En op kosmologische schaal zou het best kunnen zijn dat er al een vierde ruimtedimensie is, welke samenhangt met de versnelde expansie van het heelal. Dat laatste is het meest interessante aan de theorie van Mureika en Stojkovic, want zij denken met hun theorie van de ‘verdwijnende dimensies’ verschillende problemen in de natuur- en sterrenkunde kunnen worden verklaard:

  • met minder dimensies bij hogere energieën – lees: richting de oerknal – kan je de quantum mechanica en de relativiteitstheorie wel unificeren, verenigen. Nu lukt dat van geen kanten omdat de vierdimensionale ruimtetijd het gewoon niet toestaat.
  • het Higgs-mechanisme, waarbij de elementaire deeltjes zoals protonen en neutronen massa verkrijgen door een Higgs-boson, wordt een stuk gemakkelijker qua fine-tuning als er bij hogere energieën minder dimensies zijn.
  • zoals gezegd kan de versnelling van de expansie van het heelal volgens Mureika en Stojkovic verklaard worden uit het verschijnen van nieuwe dimensies als het heelal groeit en heb je geen donkere energie meer nodig om die versnelling te verklaren.

Het is wel frappant overigens dat Gerard van Novaloka, een trouwe lezer van de Astroblogs, mij kortgeleden nog wees op de theorie van het ‘uitklappen van de dimensies’, zoals hij het geloof ik noemde. Geen idee of hij bovenstaand artikel daarbij op het oog had en ik moet ook even opzoeken bij welke Astroblog hij die reactie gaf. Interessant idee! :bron: Bron: Eurekalert.

Onderwerp: elementaire deeltjes, kosmologie, relativiteitstheorie/QM Tags:

Bestaan er echt 11 dimensies?

4 mei 2010 Door 2 Reacties

Ik kwam vandaag deze interessante video tegen van Rob Bryanton, auteur van het boek Imagining the Tenth Dimension (2006), handelend over de boeiende vraag “bestaan er echt elf dimensies?” Moet je echt bekijken, met name omdat het een ander beeld geeft van de vierde dimensie, tijd.

Antitijd? Mmmm, interessante gedachte. Tijd als richting, niet als dimensie. Net zoals naar voren en naar achteren beiden de richtingen zijn van één ruimtedimensie. Bryanton heeft meerdere video’s op YouTube gezet, allemaal erg leerzaam. Bron: Bruceleeeowe’s Blog.

Onderwerp: relativiteitstheorie/QM, video Tags: ,

Toont het centrale zwart gat van de Melkweg ons in 2018 de vijfde dimensie?

19 februari 2010 Door 3 Reacties

Toont Sgr A* ons de 5e dimensie?

Al sinds de jaren twintig wordt door natuurkundigen geopperd dat er naast de welbekende vier dimensies (drie voor de ruimte en een voor de tijd) nog meer dimensies zijn, die vanwege hun zeer kleine schaal voor ons niet waarneembaar zijn. Met name in de snaartheorie wordt er vanuit gegaan dat er meerdere dimensies zijn, in totaal tien of elf. Tot nu toe zijn alle discussies daarover het werk van theoretici en is er weinig praktisch aan. Maar volgens Amitai Bin-Nun, student natuurkunde aan de Universiteit van Pennsylvania zou dat wel eens kunnen veranderen. Op 14 februari j.l. hield hij een voordracht op een bijeenkomst van de American Physical Society (APS) in Washington, genaamd “Using Strong Field Images near Sgr A* to Probe Extra Dimensions“. Zijn idee is als volgt: centraal in onze Melkweg bevindt zich het zwarte gat genaamd Sgr A*, waarvan de massa exact bekend is, 4,31 miljoen zonmassa om precies te zijn. Rond SgR A* cirkelen sterren, die vanaf Aarde met radioschotels te volgen zijn. Volgens Bin-Nun zal de gravitatiekracht van het superzware zwart gat effect hebben op de lichtkracht van de sterren, wanneer ze precies tussen de Aarde en SgR A* passeren.

Sgr A*, het centrale zwarte gat in de Melkweg

Begin 2018 is dat weer het geval met één van die sterren, waarbij ik vermoed dat Bin-Nun het heeft over de ster genaamd S2 (Ik heb Bin-Nun’s artikel niet te pakken kunnen krijgen, vandaar m’n onzekerheid hierover). Bin-Nun’s berekeningen laten zien dat àls er een vijfde dimensie bestaat de ster bij die passage begin 2018 44% helderder zal zijn dan verwacht. Mmmm, klinkt eenvoudig. Eén probleempje alleen (het zou es niet het geval zijn): er is nog geen telescoop die de preciese lichtkracht van een ster bij Sgr A* kan meten. Bin-Nun’s hoop is gevestigd op MICADO, een toekomstig te bouwen telescoop die door een Europees consortium is bedacht. Bron: Science News.

Onderwerp: diversen Tags: , , ,

Nog even over die extra dimensies

17 mei 2009 Door 5 Reacties

Een Calabi-Yau manifold

Een Calabi-Yau manifold

Vanmorgen1 had ik dat verhaal over die mini-zwarte gaten, die wellicht verblijven in de extra dimensies. In de snaartheorieën wordt uitgegaan van 11 dimensies, 1 tijdsdimensie en tien ruimtedimensies. Die zeven extra dimensies zien we niet, maar we merken de invloed ervan wel. Moeilijkheid is dat je lastig een voorstelling van die zeven gecompactificeerde dimensies kan maken. Toevallig (of niet?) kreeg ik vandaag een mailtje van Jos Haring, die mij wees op een filmpje op YouTube, waarin de publicist en natuurkundige Brian Greene uitlegt hoe het precies zit met die extra dimensies. Greene is de schrijver van twee prachtige boeken: The Elegant Universe en The Fabric of the Cosmos, in Nederland uitgegeven onder de – volgens Jos – vreselijke titels De Kosmische Symfonie en De Ontrafeling van het Heelal. De boeken moeten héél goed zijn (ik heb ze zelf niet gelezen), maar de 19 minuten durende video is ook erg goed. Niet alleen vanwege de verhelderende animaties die Greene toont, maar ook vanwege de heldere en aansprekende manier waarop Greene spreekt. Kortom, het volgende filmpje, waarin de zogenaamde Calabi-Yau manifolds die je hierboven ziet een rol spelen, moet je ècht bekijken. Jos, bedankt voor de tip.

Noot:
  1. voordat ik naar Hernen vertrok om daar de eerste communie van Han bij te wonen, de stiefzoon van m’n zwager. [↩]
Onderwerp: elementaire deeltjes, relativiteitstheorie/QM Tags: , ,

Kunnen we met de LHC andere dimensies zien?

5 februari 2008 Door 3 Reacties

Geven de Kaluza-Klein gravitonen ons een kijkje in de extra dimensies?De bedoeling is dat mei 2008 de superdeeltjesversneller LHC1 in gebruik wordt genomen. De LHC, waaraan momenteel bij CERN in Genève de laatste hand wordt gelegd, zou ons wel eens een kijkje kunnen geven in de wereld van extra dimensies! 8-O Aldus het viertal natuurkundigen genaamd Gary Shiu, Bret Underwood, Kathryn Zurek (alle drie UW-Madison) en Devin Walker (UC-Berkeley). Volgens hen moet de LHC in staat zijn om exotische deeltjes te produceren, de zogenaamde Kaluza-Klein (KK) gravitonen2. Die deeltjes, ìndien ze bestaan, zouden gevoelig zijn voor de extra dimensies in het heelal. De snaartheorie voorspeld dat er behalve de gewone vier dimensies (drie voor de ruimte en eentje voor de tijd) nog zes extra dimensies zijn, die ‘opgerold’ (gecompactificeerd met een duur woord) zijn en daardoor niet waarneembaar. De diameter van de extra dimensies moet volgens schattingen kleiner dan ongeveer 10-15 meter zijn. De KK-gravitonen zouden volgens Shiu et al kunnen resoneren met de extra dimensies en aldus zouden ze ons een kijkje kunnen geven in die ‘andere wereld’. Indien ze worden geproduceerd bestaan ze héél erg kort. Ze vervallen vervolgens en produceren daarbij een hele serie gewone deeltjes. Door die te bestuderen zou men meer te weten kunnen komen over de KK-gravitonen en daarmee iets over de wereld van de extra dimensies, waardoor ze beïnvloed worden. Op 25 januari 2008 verscheen een artikel over de voorspellingen van Shiu en z’n collega’s in het 100e nummer (hieperdepiep hoera) van het vakblad Physical Review Letters. Voor de geïnteresseerden is het hier te lezen. Geen gemakkelijke kost, dat beloof ik ;-) Bron: ScienceDaily.

Noot:
  1. De Large Hadron Collider, te vinden op 46°14′ N, 6°03′ O. [↩]
  2. Genoemd naar Theodor Kaluza en Oskar Klein, die in 1921 onafhankelijk van elkaar het idee van de extra dimensies opperden. [↩]
Onderwerp: elementaire deeltjes Tags: ,

Switch to our mobile site