среда, 31. децембар 2014.

Znanost Blog

radoznala strana svijeta

ZNANSTVENICI PRONAŠLI PRAKTIČAN TEST ZA TEORIJU STRUNA

[A-] | [A+]
url
Share on FacebookTweet about this on TwitterShare on Google+Pin on PinterestShare on LinkedInShare on StumbleUponEmail this to someonePrint this page
Znanstvenici pronašli praktičan test za teoriju struna
Znanstvenici sa Sveučilišta Towson, Maryland, identificirali su praktičan test teorije struna temeljen na kretanju planeta, satelita i asteroida. Ovaj test podsjeća na poznati Galileov test gravitacije kada je navodno bacao kugle s vrha tornja u Pisi.
Teorija struna poznata je kao teorijski okvir razumijevanja svih sila u Svemiru (tzv. ‘teorija svega‘), te ne može biti testirana sadašnjim instrumentima jer je razina energije i veličina razmjera koju podrazumijeva ova teorija previše ekstremna za današnju tehnologiju.
Ipak, nadahnuti Galileo Galilejom i Isaac Newtonom, znanstvenici sa Sveučilišta Towson tvrde kako precizna mjerenja pozicija svemirskih tijela unutar Sunčeva sustava mogu otkriti veoma male razlike u onome što je predviđeno od strane opće teorije relativnosti i principa ekvivalencije, ili uspostaviti nove granice mjerenja učinaka teorije struna. Ovaj rad znanstvenici sa Sveučilišta Towson objavili su u znanstvenom časopisuClassical and Quantum Gravity.
Teorija struna mogla bi pružiti poveznicu između naše dvije najbolje testirane, ali nekompatibilne, teorije koje opisuju sve što znamo u fizici. Riječ je o Einsteinovoj općoj teoriji relativnosti i teoriji kvantnog polja.
   
Video – Dr. James Overduin objašnjava zašto nam je potrebna jedinstvena teorija u fizici
Teorija struna tvrdi da se sva materija i energija u Svemiru sastoji od jednodimenzionalnih struna. Za strune se smatra kako su kvintilijun puta manje od atoma vodika i samim time presićušne da bi se detektirale. Isto tako, pronalazak struna u ubrzivačima čestica zahtijevalo bi milijun puta više energije nego što je bilo potrebno da se otkrije poznati Higgsov bozon.
Znanstvenici su se šalili kako je teorija struna obećavajuća… I uvijek će biti obećavajuća… Sve to zbog nedostatka mogućnosti testiranja,“ Dr. James Overduin s odjela za fiziku, astronomiju i geoznanosti na Sveučilištu Towson. „Ono što smo otkrili je jednostavna metoda za otkrivanje pukotina u općoj teoriji relativnosti koje se mogu objasniti teorijom struna,“ ističe Overduin, koji je ujedno bio i voditelj projekta.
Overduin i njegova skupina – koja uključuje preddiplomske studente Jack Mitcham i Zoey Warecki – proširila je koncept koji je predložen od strane Galilea i Newtona kako bi objasnili gravitaciju.
Legenda govori kako je Galileo bacio dvije kugle različite težine sa vrha tornja u Pisi kako bi demonstrirao da će obje pasti u isto vrijeme na zemlju. Nakon njega Newton je shvatio da je isti eksperiment izveden od stranemajke prirode u Svemiru, gdje planeti i njihovi sateliti kontinuirano padaju jedni prema drugima, kao što ujedno i kruže oko svojih zajedničkih centara mase. Newton je koristio teleskop kako bi uvidio da Jupiter i njegovi sateliti padaju s jednakim ubrzanjem prema Suncu.
Isti test može se koristiti za teoriju struna, govori Overduin. Od prije znamo da se gravitacijsko polje odnosi prema svim vrstama materije i energije s točno određenom snagom. No, teorija struna predviđa kršenje principa ekvivalencije jer uključuje nova polja koja se različito odnose prema objektima drugačije kompozicije. To uzrokuje veće ubrzanje, čak i kada se nalaze u istom gravitacijskom polju.
Nadovezujući se na rad Kenneth Nordtvedta i suradnika, početkom 70-ih, Overduin i njegovi suradnici razmotrili su tri moguća scenarija kršenja principa (dijelovi trećeg Keplerovog zakona planetarnih gibanja, odstupanje od stabilne Lagrangeove točke i orbitalna polarizacija – gdje udaljenost između dva tijela, kao što su Zemlja i Mjesec, oscilira zbog razlika u ubrzanju prema trećem tijelu, kao što je Sunce).
Do danas ne postoje dokazi za bilo koji od tih efekata. No, sva promatranja u znanosti uključuju određeni stupanj eksperimentalne neizvjesnosti. Pristup Overduinovog tima upravo se  temelji na korištenju eksperimentalnih neizvjesnosti za dobivanje gornje granice mogućih kršenja principa ekvivalencije od strane planeta, satelita i Trojanskih asteroida u Sunčevu sustavu.
Izvori/dodatno čitanje:
Towson UniversityScientists find a practical test for string theory, Phys.org, 2014.
Towson UniversityWhy do we need a single theory of physics?, Youtube.com, 2011.


O autoru: 

Neznanje je pogonsko gorivo znanosti
Pogledajte sve zapise od:  →

Нема коментара:

Постави коментар