auteur CERN la science Accélérer
traduction chameau
« Dimension supplémentaire », sonne comme contenu de science-fiction, mais il peut expliquer pourquoi la force gravitationnelle est si faible par rapport à l'autre.
Pourquoi est faible par rapport à plusieurs autres gravité de base tant de celui-ci? Un petit morceau de la force électromagnétique générée par l'aimant peut être plus grand que la gravité de la Terre produite. Une explication est que, en raison de la partie étendue de l'attrait des dimensions supplémentaires, ce qui tout ce que nous ne nous sentions pas l'effet de la gravité.
Bien que cela puisse sembler la science-fiction, mais si les dimensions supplémentaires existent vraiment, car ils peuvent expliquer pourquoi l'univers est en expansion plus rapide que prévu, et pourquoi la gravité est plus faible que plusieurs autres forces naturelles.
Figure 1: Quatre interactions de base, par rapport aux trois autres la force de gravité est très faible.
Les questions d'échelle
Dans notre vie quotidienne, nous faisons l'expérience de trois dimensions de l'espace et la quatrième dimension du temps. Alors, comment pouvons-nous avoir plus de dimensions de celui-ci?
la théorie de la relativité générale d'Einstein nous dit que l'espace peut se développer, se rétrécir et se plier. Maintenant, supposons qu'il y ait une dimension à rétrécir plus petite que l'échelle atomique, il disparaîtra de notre champ de vision. Mais si l'on peut voir une échelle assez petite, la dimension cachée sera encore une fois que nous voyons.
Imaginez, si une personne debout sur le fil, il ne peut aller de l'avant et vers l'arrière, mais pas la droite ou à gauche, vers le haut ou vers le bas, donc selon lui une seule dimension. Mais les fourmis qui vivent à plus petite échelle, il peut être grouillaient autour de l'arrière du fil et vient juste ramper, qui funambule qui ressemble à une dimension supplémentaire.
Figure 2: Pour le funambule est juste un fil à une dimension, pour les fourmis se déplaçant sur une plus petite échelle, il est à deux dimensions.
Alors, comment sommes-nous capables de détecter la dimension supplémentaire à elle? Une façon est que nous trouvons ces particules, les dimensions supplémentaires théorie que si elles existent vraiment lorsque cela est possible.
La théorie prévoit que dimension supplémentaire, et aux atomes de l'état fondamental ont une faible état excité d'énergie et de haute énergie, comme il y correspondant au modèle standard des particules élémentaires versions plus lourdes autres dimensions. Ces particules plus lourdes versions - appelées états Kaluza-Klein - et particules élémentaires ayant les mêmes propriétés (on observera que notre sonde), mais a une masse plus grande.
Figure 3: Modèle standard Generation 3 CCP comprenant quark (u, d, c, s, t, b) et 3 générations leptons (électrons, sous, et le sous-neutrino correspondant) et les photons, gluons, Z Verre dés, bosons W et les particules de Higgs.
Si le CMS ou Z ATLAS a trouvé une classe de particules ou de W type de particules (bosons Z et W sont des bosons méson interaction électrique faible), par exemple, sont 100 fois ou Z boson W masse du boson , cela peut être une preuve de dimensions supplémentaires. Comme si les particules lourdes ne se trouvent dans le Grand collisionneur de hadrons (LHC, Large Hadron Collider) à des collisions à haute énergie.
Figure 4: Le Grand collisionneur de hadrons (LHC, Large Hadron Collider), maintenant collisionneur de particules le plus puissant du monde, situé en France, à Genève et de la frontière suisse.
graviton
Certains physiciens théoriques pensent qu'il existe une appelée « graviton » particules mésoniques peuvent être échangées que la gravité, la force électromagnétique comme le photon en tant que milieu, tel fils. Si l'exist graviton, alors il est possible de les produire sur le LHC, mais ils disparaîtront rapidement dans les dimensions supplémentaires.
collisions de particules à l'intérieur du collisionneur produira cas symétrique - comme des feux d'artifice - de mettre une particule individuelle sortira. Un gravitationnelle peut échapper à notre sous-détecteur sans être détecté, il laissera une zone vide dans le signal, nous trouverons asymétrique dans l'énergie et la dynamique des résultats détectés.
Figure 5: une donnée analogique reconstruit CMS cas du détecteur de LHC: deux photons de la collision, générant une particules de Higgs, suivie d'une décroissance forte en deux colonnes et deux électrons de décharge secondaire.
Nous devons étudier soigneusement les propriétés de ces objets manquants, afin de déterminer ce qu'il est d'échapper graviton autre dimension ou quelque chose. Cette méthode de recherche par la suppression des résultats de l'énergie peut être utilisée pour trouver des exemples particules supersymétriques ou matière sombre.
trous noirs miniatures
Un autre procédé est décrit dimensions supplémentaires générés par un micro trou noir. Dans ce processus, nous avons pu détecter ce que les dimensions supplémentaires dépendront du nombre et l'ampleur du trou noir et la masse des trous noirs produisent de l'énergie nécessaire. Si vous aviez vraiment frapper les trous noirs miniatures, ils seront bientôt dans le LHC (10 ^ (- 27) secondes) hors effondrement. Par la suite la décomposition en particules élémentaires dans le modèle standard ou modèles au-delà des particules supersymétriques standards, il produira quelques exemples de trajectoire anormale contenue dans notre détecteur, qui peut être facilement distingué. Plus comme ceci signalera pour nous d'ouvrir une porte dans l'inconnu.
Cet article a été traduit par les étudiants de chameau aimerait remercier!
Titre original: dimensions supplémentaires, gravitons, et, minuscules trous noirs
Adresse originale: Voir lire le texte original
Relecteurs: J.C
Photos ajoutées par l'éditeur, du réseau
Modifier: Z.S
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