Физики: гравитационные волны могут скрывать в себе следы иных измерений
Всплески гравитационных волн, порождаемые сливающимися черными дырами или пульсарами, могут содержать в себе информацию по скрытым или "свернутым" измерениям Вселенной, заявляют ученые в статье, опубликованной в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
"По сравнению с другими фундаментальными силами, такими как электромагнетизм, к примеру, гравитация очень слабо воздействует на материю. Причиной этой слабости может быть то, что она взаимодействует не только с тремя "видимыми" измерениями и временем, а гораздо большим их числом", - заявил Дэвид Эндриот (David Andriot) из Института гравитационной физики в Потсдаме (Германия).
На сегодняшний день среди ученых нет консенсуса насчет того, является ли наша Вселенная четырехмерной, или же на самом деле в ней гораздо больше измерений, часть из которых мы просто не видим или даже не можем видеть по разным причинам. Существование этих измерений, как сегодня надеются физики, может помочь "примирить" теорию относительности и квантовую физику и создать теорию квантовой гравитации, объясняющую то, что происходит внутри черных дыр.
К примеру, теория суперструн постулирует, что Вселенная изначально родилась десятимерной и обладала одним временным и девятью пространственными измерениями. Часть сторонников этой теории считают, что "лишние" шесть измерений схлопнулись и замкнулись сами на себя. Другие физики считают, что наша четырехмерная Вселенная является лишь частью многомерной мультивселенной (мультиверса), а остальные шесть измерений мы не можем увидеть и изучить.
Эндриот и его коллега Густаво Гомез (Gustavo Gomez) заявляют, что следы этих измерений, потенциальных параллельных Вселенных и мультиверса могут скрываться в том, как "эйнштейновские" волны распространяются от их источника к детекторам LIGO и другим гравитационным обсерваториям на Земле.
Гомез и Эндриот попытались выяснить, так ли это на самом деле, просчитав то, как будут выглядеть гравитационные волны в "эйнштейновской" четырехмерной и суперструнной десятимерной Вселенной и сравнив их между собой.
Как показали эти расчеты, дополнительные измерения действительно должны влиять на поведение и структуру колебаний пространства-времени, серьезно меняя два их свойства - гравитационные волны из "многомерной" Вселенной будут обладать необычной поляризацией, а также их сила в высокочастотной части спектра, превышающей тысячу герц, будет аномально высокой.
Пока оба этих эффекта измерить достаточно затруднительно в том числе и потому, что LIGO просто не может наблюдать за столь высокочастотными колебаниями. В свою очередь, поляризацию гравитационных волн ученые не смогут измерить до ввода в строй главного "конкурента" американской обсерватории, европейского детектора VIRGO, который начнет свою работу в конце августа этого года, когда работа LIGO будет в очередной остановлена.
Соответственно, как отмечают ученые, их теория может быть проверена только в конце 2018 года или в начале 2019 года, когда обе гравитационных обсерватории будут работать одновременно. Тогда, как надеются Эндриот и Гомез, мы впервые сможем узнать, существуют ли другие измерения и связанные с ними параллельные миры или объединяющая их мульти-Вселенная.
