Готовый перевод String Theory for Dummies / Теория струн для «чайников»: Testing Gravity from Extra Dimensions

Проверка гравитации с дополнительных сторон

Тестирование гравитации даёт несколько возможностей увидеть, верны ли предсказания теории струн.

Когда физики проверяют наличие гравитации вне наших трёх измерений, они

• ищут нарушение закона обратных квадратов для гравитации

• ищут некие признаки гравитационных волн в космическом микроволновом фоновом излучении (КМФИ)

Может быть возможным, что дальнейшие исследования принесут плоды в других способах определения поведения теории струн или связанных концепций (смотрите ближайшую вставку "Обнаружение голографического принципа с гравитационными волнами").

Проверка закона обратных квадратов

Если дополнительные измерения компактифицированы теми способами, которые обычно используются приверженцами теории струн, то из этого есть некие следствия о поведении гравитации.

В частности, может иметь место нарушение закона обратных квадратов касательно гравитации, главным образом, если гравитационная сила простирается в эти дополнительные измерения на маленьких масштабах.

Текущие эксперименты стремятся проверить гравитацию на беспрецедентном уровне, надеясь увидеть эти отличия от установленного закона.

Поведение гравитации было проверено вплоть до расстояний менее миллиметра, так что любые компактифицированные измерения должны быть меньше этого.

Последние модели показывают, что они могут иметь подобные размеры, так что учёные хотят знать, нарушается ли закон гравитации на таких масштабах.

На момент публикации этой книги не было обнаружено никаких доказательств в подтверждение того, что на этом уровне есть дополнительные измерения, однако только время скажет, так ли это.

Поиск гравитационных волн в реликтовом излучении

Общая теория относительности предсказывает, что гравитация распространяется при помощи волн через пространство-время.

Хотя теория струн соглашается с этим предсказанием, в большинстве моделей инфляции, основанных на теории струн, в космическом микроволновом фоновом излучении (КМФИ) нет наблюдаемых гравитационных волн.

Однако традиционные модели инфляции, которые не принимают теорию струн во внимание, всё же предполагают наличие гравитационных волн в КМФИ.

Опять же, это оборачивается поиском свидетельств против теории струн, но данный факт имеет немного больший вес в этом деле, чем некоторые другие.

Хотя ландшафт теории струн содержит предсказания для сценариев, где нарушается относительность, согласно космологу и приверженцу теории струн из Университета Калифорнии Андрею Линде, кажется, что в теории струн нет какого-либо механизма, объясняющего наличие гравитационных волн в КМФИ.

(Линде сделал это утверждение в 2007 г., и с тех пор были найдены некоторые предварительные признаки того, что инфляционные модели теории струн могут быть совместимы с гравитационными волнами в реликтовом излучении.)

В настоящее время доказательства, кажется, клонятся к тому, что в данных КМФИ нет никаких гравитационных волн.

В мае 2009 был успешно запущен астрономический спутник "Планк", который обладает даже большей чувствительностью, чем космический аппарат WMAP.

Теперь в любой момент учёные могут сделать более решительные выводы насчёт того, существуют ли эти гравитационные волны реликтового излучения.

Обнаружение голографического принципа с гравитационными волнами

Результаты детектора гравитационных волн GEO600 в Германии, возможно, уже нашли свидетельства в пользу голографического принципа, хотя один из его создателей настроен скептически.

В 2007 г. физик из Фермилаба Крэйг Хоган понял, что если биты информации на поверхности пространства имеют размеры длины Планка (как утверждает голографический принцип), то биты информации, содержащиеся внутри пространства, должны быть больше.

Далее он предположил, что это должно вызывать некоторые помехи в детекторах гравитационных волн.

И действительно, помехи обнаруживались GEO600 именно так, как было предсказано.

Это может выглядеть так, как будто дело было открыто и закрыто, однако существует множество возможных источников этого шума внутри GEO600, и пока они не устранены, все выражают осторожный оптимизм.

Вдобавок, работа Хогана является не столько теорией, сколько изящной идеей, и никто не уверен точно, что она значит - включая соавтора теории струн и голографического принципа Леонарда Сасскинда.

Сасскинд сказал мне в электронном письме, что он не понимает, как голографический принцип мог бы привести к шуму гравитационных волн.

Внимание! Этот перевод, возможно, ещё не готов.
Его статус: перевод редактируется

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/38781/145413

Переводчики: ilves_ArtO