Гравитационные волны помогут найти другие измерения

Сейчас мы вполне обходимся четырьмя измерениями — тремя пространственными и одним временным. Но, согласно теории струн, вселенная была бы более понятной, если бы в ней было 10 измерений. А просто так скинуть со счетов теорию, способную соединить классическую и квантовую физики, ученые не могут.

Теория струн гласит, что мельчайшие кирпичики вселенной, которые мы смогли обнаружить, кварки, состоят из еще более крошечных — одномерных крупиц энергии, выглядящих как вибрирующие струны. Эти струны могут то, чего не может современная физика — описать все известные силы природы сразу: гравитацию, электромагнетизм и атомную энергию. Они могут объяснить нам ускорение расширения вселенной.

Единственная проблема в том, что эти струны требуют минимум 10 физических измерений, а сейчас мы не можем найти даже пятое.

Но ученые Института гравитационной физики Макса Планка (Германия) считают, что знают, где и как их найти — с помощью гравитационных волн, прямое свидетельство существования которых было найдено в прошлом году исследователями LIGO — двух обсерваторий в Луизиане и Калифорнии.

Гравитационные волны проходят через всю вселенную и через все ее измерения, даже те, которые не были еще обнаружены. Густаво Люсьена Гомес и Дэвид Андриот составили математическую модель для описания того, какие эффекты могут оказать скрытые измерения на гравитационные волны, и обнаружили два ключевых фактора: 1) при высоких частотах будут существовать дополнительные волны, и 2) гравитационные волны будут растягивать ткань вселенной в разных направлениях по-разному.

Дополнительные волны обладают такой высокой частотой, что современные детекторы не могут их обнаружить. LIGO нужно быть в тысячи раз чувствительнее. В ближайшее время найти их не представляется возможным.

Второй фактор, который они назвали «режимом дыхания», проявляется в аномалиях растяжения или сжатия пространства-времени гравитационными волнами. Для обнаружения подобных аномалий потребуется три детектора как LIGO. Эта цель достижима в ближайшем будущем, пишет Science Alert.

«Другие измерения давно являются темой дискуссий с разных точек зрения, — говорит Эмилиан Дюда, один из участников исследования. — Гравитационные волны могут стать новым способом их найти».