Ako postoji peta dimenzija, sve što znamo o fizici pada u vodu

Naučnici su postavili simulaciju pod pretpostavkom da je univerzum satkan od pet ili više dimenzija i otkrili da u tom slučaju Ajnštajnova opšta teorija relativnosti, osnov moderne fizike, ne drži vodu.

Petodimenzionalne crne rupe imale bi tako jaku gravitaciju, da bi se svi zakoni fizike kakve poznajemo potpuno raspali.

Fizičari predviđaju da bi crne rupe u petodimenzionalnom prostoru više ličile na vrlo tanke prstenove, nego na rupe. Tokom njihove evolucije, na njima bi se javljale brojne “izbočine”, koje bi se potom stanjivale i na posletku odvajale kao samostalne male crne rupe. Teorija o ovim “crnim prstenovima” prvi put je nastala 2002. ali sve do sad niko nije uspeo da simulira njihovu evoluciju. Naučnicima je to omogućio superkompjuter COSMOS na Univerzitetu Kembridž, najveći računar u Evropi koji izvodi 38,6 biliona (hiljadu milijardi) kalkulacija u sekundi.

Problem sa petodimenzionalnim crnim rupama je taj što naučnici smatraju da se one sastoje od “prstenova ultragravitacije” u kojima je gravitacija tako jaka da izaziva stanje takozvanog golog singulariteta. To je toliko čudan hipotetički događaj da njegov ishod niko ne može ni da pretpostavi, izuzev toga da u tom slučaju zakoni opšte relativnosti više ne bi mogli da važe.

Inače, savremena fizika počiva na tim zakonima. Zahvaljujući Ajnštajnu znamo da materija “gužva” tkanje prostor-vremena i da to ugibanje nazivamo gravitacijom. Od kako je nastala pre 100 godina, ta teorija prošla je svaki test, ali bi singularitet mogao da dovede do problema.

U četvorodimenzionalnom prostoru (u kom je četvrta dimenzija vreme) singularitet je tačka u sredini crne rupe u kojoj je gravitacija najsnažnija i okružena je horizontom događaja.

“Sve dok singularitet ostaje iza horizonta događaja, teorija opšte relativnosti važi”, objašnjava teoretski fizičar Markus Kuneš sa Univerziteta u Kembridžu.

“Tako možemo predviđati budućnost van crne rupe”.

Međutim, ako bi singularitet postojao izvan horizonta događaja (goli singularitet), što bi bio slučaj u postojanju pete ili više dimenzija, sve se potpuno menja.

“Ako postoji goli singularitet, pada teorija opšte relativnosti, a ako se ona uruši, sve će se okrenuti naopako, jer više nećemo imati bilo kakvu moć predviđanja univerzuma”, kaže Saran Tunjasuvunakul, član tima.

Ako naš univerzum ima samo četiri dimenzije, nikom ništa. Ali fizičari smatraju da je možda sačinjen i od 11 dimenzija, a problem je u tome što ljudi raspoznaju samo tri. Jedini način da potvrdimo postojanje većeg broja dimenzija je uz pomoć eksperimenata kakve omogućava Veliki hadronski sudarač.

Kuneš i njegov tim kažu da su došli do granica svog superračunara, ali da žele da otkriju šta to u četvorodimenzionalnom univerzumu čini goli singularitet nemogućim i teoriju opšte relativnosti tačnom.

Studija je objavljena u stručnom časopisu Physical Review Letters, a ako želite da saznate nešto o mogućnosti postojanja 11 dimenzija, možete poslušati fizičara Mičija Kakua: