Braneworld는 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 도전합니다. 클릭하면 확대
과학자들은 인간이 이해할 수있는 세 가지 이상의 차원이 추가 될 가능성에 대해 수년 동안 흥미를 느끼고 있습니다. 듀크 대학과 Rutgers 대학의 연구원들은 아인슈타인의 일반 상대성 이론과 경쟁하는 중력의 5 차원 이론 (4 차원 공간과 시간)을 테스트 할 수있는 방법이 있다고 생각합니다. 이 추가 차원은 향후 몇 년 안에 발사 될 위성에 의해 탐지 될 수있는 우주에 영향을 미칠 것입니다.
듀크 대학과 Rutgers 대학의 과학자들은 천문학 자들이 아인슈타인의 일반 상대성 이론과 경쟁하는 새로운 5 차원 중력 이론을 테스트 할 수 있도록하는 수학적 프레임 워크를 개발했습니다.
Rutgers의 Charles R. Keeton과 Duke의 Arlie O. Petters는 최근 II 형 Randall-Sundrum braneworld 중력 모델이라는 이론을 바탕으로 연구했습니다. 이 이론은 가시적 우주는 바다에 떠 다니는 필름 같은 해초와 같이 더 큰 우주에 내장 된 막 (따라서 "braneworld")이라고 주장한다. “braneworld 우주”는 일반 상대성 이론에 제시된 4 차원 (3 차원 공간, 시간)에 비해 5 차원 (4 차원 공간 차원 + 시간)을가집니다.
키튼과 페터스 (Keeton and Petters)가 개발 한 프레임 워크는 과학자들이 가상 세계 이론을 검증하는 데 도움이 될 특정 우주 효과를 예측한다. 그들은 관측이 앞으로 몇 년 안에 발사 될 예정인 위성으로 가능할 것이라고 말했다.
Braterworld 이론이 사실이라면 "이것은 애플 카트를 화나게 할 것"이라고 Petters는 말했다. "공간에 4 차원이 있음을 확인하면 자연 세계에 대한 이해에서 철학적으로 변화 할 것입니다."
과학자들의 연구 결과는 2006 년 5 월 24 일 Physical Review D 저널 온라인 판에 실렸다. 키튼은 Rutgers의 천문학과 물리 교수이며, Petters는 듀크의 수학 및 물리 교수이다. 그들의 연구는 National Science Foundation에서 자금을 지원합니다.
Randall-Sundrum braneworld 모델은 창립자, 하버드 대학교의 물리학자인 Lisa Randall, Johns Hopkins University의 Raman Sundrum으로 명명되었으며, 상대성 이론이 제공하는 설명과는 다른 중력이 우주를 어떻게 형성하는지에 대한 수학적 설명을 제공합니다.
키튼과 페터스 (Keeton and Petters)는 아인슈타인 (Ainstein)의 이론과 구별되는 braneworld 이론의 특정한 중력 적 결과에 중점을 두었습니다.
Braneworld 이론은 초기 우주에서 만들어진 상대적으로 작은“블랙홀”이 현재까지 살아남 았다고 예측합니다. 작은 소행성과 비슷한 질량을 가진 블랙홀은 우주에서 "암흑 물질"의 일부가 될 것입니다. 이름에서 알 수 있듯이 암흑 물질은 빛을 방출하거나 반사하지 않지만 중력을 발휘합니다.
반면에 일반 상대성 이론은 그러한 원시 블랙홀이 더 이상 존재하지 않는다고 예측합니다.
키튼은“우리가 얼마나 까다로운 세계 블랙홀이 지구에서 얼마나 멀리 떨어져 있는지 추정했을 때, 가장 가까운 블랙홀이 명왕성의 궤도 내부에 잘 위치한다는 사실에 놀랐다.
Petters는“만약 우리 세계의 은하계 블랙홀이 은하계의 암흑 물질의 1 %조차도 신중한 가정이라면, 태양계에는 수천 개의 braneworld 블랙홀이 있어야한다고 덧붙였다.
그러나 braneworld 블랙홀이 실제로 존재하고 따라서 5 차원 braneworld 이론의 증거로 서 있습니까?
과학자들은 브레인 월드 블랙홀이 다른 은하에서 지구로 이동하는 전자기 방사선에 미치는 영향을 관찰함으로써이 질문에 대답 할 수 있어야한다고 밝혔다. 블랙홀 근처를 통과하는 이러한 방사선은 물체의 엄청난 중력 ( "중력 렌즈"라고하는 효과)에 의해 작용합니다.
Keeton은“브레인 월드 블랙홀에 의한 중력 렌즈를 찾기에 좋은 곳은 지구로 오는 감마선 폭발에있다”고 말했다. 이 감마선 폭발은 우주 전체에서 엄청난 폭발로 생성 된 것으로 생각됩니다. 1960 년대 미국 공군은 우주 공간에서 그런 파열을 발견했다.
키튼과 페터스는 브라 네 월드 블랙홀이 연못의 바위가 잔물결을 막는 것과 같은 방식으로 감마선을 방해한다고 계산했다. 암석은 일부 리플 피크가 더 높고 일부 트로프가 더 깊으며 일부 피크와 트로프가 서로 상쇄되는 "간섭 패턴"을 생성합니다. 간섭 패턴은 암석과 물의 특성의 특징을 나타냅니다.
유사하게, Braneworld 블랙홀은 지구로 이동함에 따라 지나가는 감마선 버스트에서 간섭 패턴을 생성 할 것이라고 Keeton과 Petters는 말했다. 과학자들은 간섭 패턴에서 결과적으로 밝고 어두운 "프린지"를 예측했으며, 이는 브라 네 월드 블랙홀의 특성과 공간과 시간의 특성을 추론하는 수단을 제공한다고 말했다.
Petters는“우리는 공간의 네 번째 차원의 시그니처가 간섭 패턴에 나타나는 것을 발견했습니다. "이 여분의 공간적 차원은 일반 상대성 이론에서 얻을 수있는 것과 비교하여 프린지 사이에 수축을 만듭니다."
Petters와 Keeton은 2007 년 8 월 우주선에서 발사 될 예정인 Gamma-ray Large Area Space Telescope를 사용하여 예측 된 감마선 프린지 패턴을 측정 할 수 있어야한다고 말했다. 망원경은 NASA의 공동 노력이다. 미국 에너지 부 및 프랑스, 독일, 일본, 이탈리아 및 스웨덴의 기관
과학자들은 그들의 예측이 우리 태양계 나 그 너머의 모든 braneworld 블랙홀에 적용될 것이라고 말했다.
그들은“브레인 월드 이론이 옳다면, 우주에는 네 개의 차원 공간의 시그니처를 가진 많은 블랙 월드 블랙홀이 있어야한다”고 말했다.
원본 출처 : Duke University
