Welcome, Guest. Please login or register.

Autor Subiect: O noua teorie: numarul de dimensiuni spatiale ar fi variat in timp!  (Citit de 17184 ori)

0 Membri şi 1 Vizitator vizualizează acest subiect.

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11298
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
O noua teorie in fizica fundamentala publicata in prestigioasa revista Physical Review Letters de catre fizicienii teoreticieni Dejan Stojkovic și Jonas Mureika de la universitatea Buffalo din statul New York, SUA, sugereaza o schimbare de paradigma. Stim ca in prezent universul are 3 dimensiuni spatiale + 1 temporala. Aceasta noua paradigma sugereaza ca imediat dupa Big Bang Universul avea doar 1 dimensiune spatiala, apoi pe masura ce Universul se extindea si astfel temperatura si energia sa medie scadeau, Universul a avut 2 dimensiuni spatiale, apoi mai tarziu pe masura ce Universul se extindea Universul a inceput sa aiba trei dimensiuni iar in prezent poate ar fi aparut deja a patra dimensiune spatiala!

Cei doi autori ai teoriei sugereaza predictii ale teoriei care pot fi testata experimental. Ei spun ca undele gravitationale nu ar putea fi produse decat atunci cand Universul are trei dimensiuni. De notat ca deocamdata nicio unda gravitationala nu a fost observata. Dar exista detectoare de unde gravitationale tot mai performante, care desi nu au observat unde gravitationale, sunt tot mai perfectionate si tot mai aproape de a le detecta. Cercetatorii sugereaza ca atunci cand vor fi observate si se va masura de la ce distante au originat ele, adica cand in trecut au fost ele emise, ei bine, teoria noua prezice ca undele gravitationale vor fi emise numai de la un moment dat in colo in istoria Universului.

Ei sugereaza ca de fapt in prezent ar exista deja patru dimensiuni ale spatiului, numai ca a patra dimensiune este asa de mare incat si-ar facea simtita efectele doar la distante foare mari, cosmologice.

Pentru o teorie e esential sa faca predictii testabile experimental, ideal cu tehnologia actuala. Cei doi autori spun ca experimentele care masoara radiatiile cosmice precis (precum detectorul AMS care va fi mutat in curand pe Statia Spatiala Internationala) sau in acceleratoare de particule (la LHC) vor masura cumva particule ce se misca mai ales intr-un plan (2 dimensiuni) in loc de in spatiu (3 dimensiuni). Dar nu am inteles predictiile concrete in acest sens.

Articolul original stiintific este aici.

http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/1102/1102.3434v2.pdf

Comunicatul de presa al universitatii Buffolo din SUA.

http://www.eurekalert.org/pub_releases/2011-04/uab-pwd042011.php

Jurnalistul de stiinta Cristian Roman dedica acestei teorii la emisiunea TV Masina Timpului de o ora.

http://cristian-roman.blogspot.com/2011/05/masina-timpului-editia-din-27-aprilie.html

Impresii? Comentarii?

« Ultima Modificare: Mai 07, 2011, 11:07:20 p.m. de Adi »
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

Offline morpheus

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 216
  • Popularitate: +10/-1
Inteleg ca exista deja un indiciu interesant legat de alinierea fluxului de radiații cosmice de mare energie (de ordinul TeV, ordin de marime existent in universul timpuriu) intr-un plan bidimensional.

Despre observatiile astea experimentale mai vechi exista detalii pe intelesul tuturor pe undeva?  (am vazut ca in lucrarea originala sunt niste trimiteri spre alte documente, dar banuiesc ca acolo e vorba de chestiuni mult prea tehnice)

""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
it appears that experimental evidence may already exist for it: A statistically significant planar alignment of events with energies higher than TeV has been observed in some earlier cosmic ray experiments.
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
« Ultima Modificare: Mai 08, 2011, 01:40:27 p.m. de Scientia »
Cu momentul în care ne naştem, timpul începe să ne ia viaţa înapoi. (Seneca)

Offline morpheus

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 216
  • Popularitate: +10/-1
Cam cat de des este publicata o asemenea propunere teoretica, care vine sa modifice fizica la nivel fundamental, in reviste de genul celei mentionate? E un eveniment obisnuit ori e vorba de ceva cu totul special in cazul asta?
Cu momentul în care ne naştem, timpul începe să ne ia viaţa înapoi. (Seneca)

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11298
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
Inteleg ca exista deja un indiciu interesant legat de alinierea fluxului de radiații cosmice de mare energie (de ordinul TeV, ordin de marime existent in universul timpuriu) intr-un plan bidimensional.

Despre observatiile astea experimentale mai vechi exista detalii pe intelesul tuturor pe undeva?  (am vazut ca in lucrarea originala sunt niste trimiteri spre alte documente, dar banuiesc ca acolo e vorba de chestiuni mult prea tehnice)

""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
it appears that experimental evidence may already exist for it: A statistically significant planar alignment of events with energies higher than TeV has been observed in some earlier cosmic ray experiments.
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""

Ca si fizician experimentator, asta sunt curios si eu sa aflu! E pacat ca in articol nu au zis mai multe. O sa incerc sa caut eu la acele surse sa vad la ce se refera, caci e foarte interesant.

Citat
Cam cat de des este publicata o asemenea propunere teoretica, care vine sa modifice fizica la nivel fundamental, in reviste de genul celei mentionate? E un eveniment obisnuit ori e vorba de ceva cu totul special in cazul asta?

Modele teoretice care introduc fizica dincolo de Modelul Standard apar mereu, dar ele nu modifica fundamental paradigma din stiinta, ci doar peticesc pe ici pe colo, sa zicem asa. Dupa parerea mea, asta e un articol revolutionar. Desigur, e mai mult o idee decat o teorie complet formalizata, insa a fost acceptat spre publicare in PRL, pe cand multele din articolele care introduc noi modele dincolo de Modelul Standard nu ajung in PRL.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

HarapAlb

  • Vizitator
A aparut stirea si la S&T: La începuturile sale, Universul era unidimensional?
Am incercat sa ciesc articolul folosit ca referinta in privinta geometriei planare a interactiilor la energii de TeV, din pacate este multa informatie si sunt chestii destul de tehnice. De fapt acolo se prezinta in ansamblu rezultatele unui experiment rezultat in urma unei colaborari, partea interesanta este ca printre autori sunt si fizicieni romani din Romania.

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11298
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
Am citit unul din cele trei articole citate in articolul teoretic care descrie masurari de "alinieri" in jeturile hadronice produse de particulele foarte energetice din radiatia cosmica care lovesc Pamantul. Mai precis am citit articolul experimentului KASCADE, care este un detector situat la sol in Germania.

http://arxiv.org/PS_cache/hep-ph/pdf/0503/0503218v1.pdf

Articolul spune ca NU a vazut un exces de evenimente cu "alinieri" fata de cele prezise deja de simulari bazate pe teoria actuala. Dar ne explica ce este o "aliniere" (vedeti imaginea pe care am atasat-o, extrasa din acest articol).

Imaginati-va ca o particula cosmica foarte foarte energetica, de la energii de la LHC pana la energii de o mie (!) de ori mai mari lovesc un proton (aproape) in repaus din atmosfera terestra. Se creeaza atunci mai multe particule noi (hadroni) care sunt aruncate un pic in laturi fata de directia particulei cosmice initiale dar care ar trebui oarecum sa fie aruncate in medie in toate directiile in jurul ei (si in fata si in spate si in stanga si in drepta si pe diagonale). Asadar mai multe particule sunt produse. De aceea acestea se numeste jeturi de particule.

Apoi imaginati-va la sol un detector care are suprafata de 16 pe 20 de metri. Jetul creat are centrul in doar o parte a acestei suprafete si aceasta se arata in imagine, o zone de 12 pe 12 metri din suprafata intreaga a detectorului, adica zona unde a lovit un astfel de jet hadronic produs de coliziunea dintre o particula cosmica energetica si un proton din atmosfera terestra. In aceasta zona, au fost identificate 9 particule care fac parte din acest jet, fiecare cu cate o energie diferita. Din cele noua, cele mai energetice patru sunt cu culoare neagra, restul cu un cerc gol. Facandu-se media proportionala a pozitiilor celor 9 particule, unde proportia e data de energia particulelor, se calculeaza centrul "de energie" al jetului ca fiind in locul marcat cu crucea neagra.

Ei bine, suntem acum gata sa intelegem ce este "alinierea". Se intampla atunci cand cele patru particule cele mai energetice (in negru) formeaza o linie in loc sa formeze un patrat!

Reamintesc inca o data ca experimentul CASCADE nu a gasit mai multe astfel de jeturi cu aliniere decat prezice teoria actuala ce zice ca spatiul are 3 dimensiuni. Insa iata ce zice noua teorie discutat in acest post.

Cu cat o particula cosmica este mai energetica, cu atat simuleaza conditii mai apropiate de inceptul Universului. Teoria zice ca la inceputul Universului spatiul avea 1 dimensiune, apoi 2 si abia apoi trei. Astfel, teoria face o predictie clara. Pentru particulele foarte foarte energetice, o anumita fractiune din evenimente vor fi aliniate, iar aceasta fractiune va fi mai mare decat fractiunea de evenimente de la energii joase ce vor fi aliniate.

Cum poate fi testata? Prin constructia unor detectoare la sol precum KASCADE care sa fie mai precise, folosind tehnologii precum la detectoarele de la LHC.

Si inca un comentariu, intr-adevar, unul din autorii acestui articol despre KASCADE este un roman, F Badea, de la (3) National Institute of Physics and Nuclear Engineering, 7690 Bucharest, Romani, de la care se afla in "leave of absence", adica in an sabatic, adica in concediu (cu sau fara plata). Acest articol este o colaborare intre cercetatori din Germania si Polonia, cu mici contributii din Romania si Armenia.

PS. Am lasat comentariu la articol la S&T.

"Am citit unul din articolele experimentale care discuta daca au vazut sau nu o "aliniere" intre particulele care creaza jeturile hardronice create la coliziunea dintre o particula cosmica foarte energetica (un proton, de obicei) cu o particula atmosferica practic in repaus (tot un proton, de obicei). Am inteles ce inseamna concret aceasta "aliniere" si am explicat pe intelesul tuturor (sper) intr-un post pe forumul de stiinta Scientia.ro. De notat ca la analiza acestor date de la acest detector aflat la sol in Germania (KASCADE) a participat si un roman de la Magurele, F. Badea. Asa ca ar fi minunat daca S&T i-ar putea lua un interviu pe aceasta tema. Sumarul meu este aici.

http://www.scientia.ro/forum/index.php/topic,2985.msg45097.html#msg45097"
« Ultima Modificare: Mai 08, 2011, 08:11:14 p.m. de Adi »
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

HarapAlb

  • Vizitator
Si inca un comentariu, intr-adevar, unul din autorii acestui articol despre KASCADE este un roman, F Badea (...)
Eu am numarat vreo trei autori afiliati in Romania: A. Bercuci, I.M. Brancus, M. Petcu.

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11298
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
Si inca un comentariu, intr-adevar, unul din autorii acestui articol despre KASCADE este un roman, F Badea (...)
Eu am numarat vreo trei autori afiliati in Romania: A. Bercuci, I.M. Brancus, M. Petcu.

Ah, buna observatie. F. Badea era afiliat de fapt cu Karlsruhe, fiind in sabatic de la Magurele, dar altii erau afiliati cu Magurele. Da, cu atat mai bine, patru romani la un asemenea experiment implicati direct prin laboratorul de la Magurele. Rezultatul lor merita promovat in presa din Romania, punand in context experimentul lor pe de-a intregul, de intelegere a structurii jeturilor hadronice, nu doar in context cu aceasta noua teorie. Rezultatul lor a fost din 2005.

Va rog si feedback la explicatia mea. Sper ca am facut-o mai usor digerabila decat in articolul initial, ce avea detalii tehnice.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

Offline morpheus

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 216
  • Popularitate: +10/-1
A aparut stirea si la S&T...
Era de asteptat, nu? Doar autorul traducerii in romana si al postului de pe blogul mentionat de Adi e angajat la S&T...
Cu momentul în care ne naştem, timpul începe să ne ia viaţa înapoi. (Seneca)

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11298
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
A aparut stirea si la S&T...
Era de asteptat, nu? Doar autorul traducerii in romana si al postului de pe blogul mentionat de Adi e angajat la S&T...

Sigur, de fapt aparut inca din 27 aprilie la S&T, iar emisiunea la emisiunea Masina Timpului de la Radio Lynx a fost tot din 27 aprilie. Dar a aparut mai tarziu la domnul Cristian Roman pe blog, http://cristian-roman.blogspot.com/, de asta am vazut-o doar acum.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11298
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
Ce analogie am putea face pentru univers 1D care ar deveni treptat 2D si apoi 3D si apoi 4D?

Eu am o analogie de la 1D la 2D. Imaginati-va o teava foarte subtire pe exteriorul careia merge o insecta. Ea poate merge doar inainte si inapoi (1D), caci teava are diametrul un pic mai mic chiar decat insecta. Apoi foarte rapid teava incepe sa se mareasca in raza si apoi devine o teava cu raza mult mai mare. Astfel, insecta poate merge atat inainte si inapoi, cat si in stanga si dreapta (2D). Dar teava e tot cilindrica vazuta din 3D, dar insecta nu stie ca e 3D.

Bun, acum cum ar putea merge in 3D. Imaginati-va o teava in alta teava in alta teava si tevile legate intre ele din loc in loc cu niste bare radiale si insecta poate apoi alege sa urce pe acele bare radiale si astfel sa ajunga pe o teava cu alta raza. Astfel, poate schimba si a treia coordonata si astfel sa fie intr-un invers 3D.

Deci cum ar fi evoluat Universul in analogia asta. Intai era o singura teava cu raza mica, apoi brusc, dar continuu, raza tevei s-a marit dar teava a ramas tot cilindrica, iar apoi au aparut bare de legatura cu alte tevi ce existau sau nu existau deja.

Cum vi se pare? La ce analogii v-ati gandi voi?
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

florin_try

  • Vizitator

Eu cred ca e usor de imaginat, atita vreme cit ne multumim cu o definitie matematica, si evitam sa sapam in intrebarea "de fapt ce e spatiu: obiect fizic sau doar concept emergent din modul de manifestare/evolutie a materiei?".

-----
Eu ma gindeam ca dintr-un motiv sau altul, particolele alea initiale se miscau intr-o singura directie. Iar toate legile lor fizice se manifestau doar in acea directie in care se miscau ele.
Din perspectiva lor, "spatiul" lor era, bineinteles, dat de directia in care se misca.

Din perspectiva noastra (3D-space) ar apare intrebarea: De ce directia X si nu Y? Insa o astfel de intrebare e un nonsens caci atunci nu exista perspectiva noastra, ci doar a particolelor alea ce se manifestau pe o singura directie.

------

Mai tirziu un pic, dintr-un motiv ce imi scapa, particolele alea au reusit sa se miste dupa 2 directii spatiale, adica pe o suprafata. Asadar din perspectiva lor spatiul era 2-dimensional.

-----

O intrebare e insa inevitabila din aceasta recenta teorie:

Daca numarul de dimensiuni spatiale a variat in timp, si deci unele directii "au aparut" inaintea altora, atunci de ce spatiul de azi este omogen in raport cu coordonatele spatiale?
Daca dimensiunile spatiale au aparut pe rind mai degraba decit simultan, atunci nu ar trebui sa fie mostenita de la "inceputuri" o mica eterogeitate a spatiului in raport cu o anume directie spatiala?   

Offline Adi

  • Global Moderator
  • *****
  • Mesaje postate: 11298
  • Popularitate: +15/-7
    • Site personal Adrian Buzatu
Buna ideea ta! De fapt e exact ideea din teorie, dar eu nu ma gandisem la ea astfel, desi era evident. Poate pur si simplu exista spatiul 3D, dar legile fizicii favorizau doar miscarea intr-o dimensiune, apoi doua, apoi trei.

La intrebarea ta despre omogeneitate, cred ca raspunde analogia mea in care o teava cilindrica este unita cu o alta teava cilindrica de raza mai mare cu o trecere conica precum o palnie. Fiecare din aceste structuri are o structura simetrica de 360 de grade si multe gaze care vin de pe teava subtire cand au de ales intre o noua dimensiune pe teava mare o iau in asa fel incat in medie sa mearga gaze in toate directiile.
Pagina personala: http://adrianbuzatu.ro

florin_try

  • Vizitator

Deci daca producem in acceleratoare particole suficient de energetice, acestea ar trebui la energii suficient de mari, sa se manifeste intr-o singura directie, nu?

O intrebare ce ar apare este urmatoarea: Este aceasta directie absoluta(vazuta din spatiul nostru 3D)? Adica, o mie (sa zicem o mie) de experimente vor produce aceste fascicole 1D pe una si aceasi directie? Sau directiile vor fi diferite de la experiment la experiment?

Sau altfel pus: generind particole superenergetice la fel ca cele "initiale cind univesul era 1D", putem vedea si care a fost acea directie initiala?

Sau poate ca un gen de metrica ce scapa intuitiei cotidiene (conditionata de geom. Euclidiana) face aceasta intrebare (referitoare la "directia initiala") un nonsens?

Offline Quantum

  • Junior
  • **
  • Mesaje postate: 164
  • Popularitate: +6/-3
Asta imi aminteste un pic de teoria corzilor care, daca imi amintesc bine, presupune ca toate dimensiunile au aparut la Big Bang si trei dintre ele (spatiale) s-au aflat si se afla in expansiune pe cand celelalte (vreo 7) au ramas la nivelul initial poate la nivel de lungime Planck. Astfel noi am experimenta Universul tridimensional doar din cauza ca celelalte dimensiuni sunt asa mici ca nu le putem evidentia (adica suntem furnica care se afla pe o teava prea subtire pentru a putea merge diagonal). In plus se pare ca noua teorie aduce ca dimensiunile au variat in timp, dar preluand ce a zis florin_, s-ar putea oare ca dimensiunile teoriei corzilor sa fie ok si miscarea particulelor sa fi fost doar conditionata de marimea/topologia dimensiunilor in momente diferite in timp?