INTENTAN DETERMINAR SI EXISTEN UNA QUINTA O MÁS DIMENSIÓNES APARTE DEL ESPACIO TIEMPO

quinta dimenciónDe las cuatro fuerzas fundamentales mediante las cuales interactúan las partículas, la gravedad es la más conocida y la más débil de las que actúan en el espacio-tiempo. En el CERN intentarán buscar si existe una quinta, o más dimensiones contraídas a un tamaño más pequeña que un átomo, que contengan versiones más pesadas de partículas, como la llamada “gravitón” asociada con la gravedad.-
(Los 4 tipos de interacciones fundamentales existentes son: interacción nuclear fuerte, interacción nuclear débil, interacción electromagnética e interacción gravitatoria).-
La interacción gravitatoria plantea el mayor problema teórico, ya que el Modelo Estándar no da cuenta de ella. Siendo la más débil, sin embargo afecta a todas las partículas, e incluso a las sin masa como el fotón, debido a que a grandes distancias, por su efecto acumulativo con la masa, tiene mayor efecto que las demás. Junto al electromagnetismo, son las interacciones que actúan a grandes distancias y contrariamente al electromagnetismo, sólo tiene carácter atractivo.
Sin embargo, reiteramos, a distancias atómicas, y en comparación con el resto de las interacciones, es la más débil de todas.-
Así por ejemplo, un pequeño imán de una heladera, es suficiente para crear una fuerza electromagnética mayor que la atracción gravitatoria ejercida por el planeta Tierra. Una posibilidad, como indicamos al comienzo, es que no sentimos el efecto completo de la gravedad porque parte, puede que se extienda a otras dimensiones. Aunque pueda sonar a ciencia ficción, si existen dimensiones extras, ello podría explicar por qué el Universo se está expandiendo más rápido de lo esperado, y por qué la gravedad es más débil que las otras fuerzas de la naturaleza.-
Una cuestión de escala
En nuestra vida cotidiana, experimentamos tres dimensiones espaciales y una cuarta dimensión del tiempo. ¿Cómo podría haber más? La teoría general de la relatividad de Einstein nos dice que el espacio puede expandirse, contraerse, y curvarse. Ahora bien, dicen los teóricos que podría ocurrir que una dimensión se hubiera contraído y enrollado a un tamaño más pequeño que un átomo, razón por la cual estaría oculta de nuestra vista, pero que si pudiéramos mirar a una escala lo suficientemente pequeña, esa dimensión oculta se podría hacer visible de nuevo. Al efecto se da el ejemplo de un equilibrista que camina en la cuerda floja: El mismo sólo puede moverse hacia atrás y hacia adelante, pero no a la izquierda, a la derecha, arriba y tampoco hacia abajo, por lo que sólo se desplaza en una dimensión, la que le permite la cuerda; en cambio las hormigas, que viven en una escala mucho más pequeña, pueden moverse alrededor del cable, en lo que para el funámbulo (artista que camina sobre una cuerda o alambre tensado), sería como una dimensión extra.-
¿Cómo podríamos probar la existencia de dimensiones extras? Una opción sería encontrar en un experimento, evidencias de partículas, que sólo pueden existir si las dimensiones extras son reales. Las teorías que sugieren dimensiones extras predicen que, en la misma forma que los átomos tienen un estado fundamental de baja energía y excitados, estados de alta energía, habría versiones más pesadas de partículas estándar en otras dimensiones. Estas versiones más pesadas de partículas, establece una teoría llamada de Kaluza-Klein, tienen exactamente las mismas propiedades que las partículas estándar (y así ser visibles a nuestros detectores), pero con una masa mayor. Tales partículas pesadas, se asegura que sólo pueden ser reveladas a las altas energías alcanzadas por el Gran Colisionador de Hadrones (LHC).-
(La teoría de Kaluza-Klein es una generalización de la teoría de la relatividad general y trata de unificar la gravitación y el electromagnetismo, usando un modelo geométrico en un espacio-tiempo de cinco dimensiones).-
La teoría sugiere que la partícula llamada “gravitón”, se asocia con la gravedad de la misma manera que el fotón se asocia con la fuerza electromagnética. Si existen gravitones, debería ser posible crearlos en el LHC, pero desaparecerían rápidamente en dimensiones extras. Las colisiones en los aceleradores de partículas siempre crean eventos vinculados – al igual que los fuegos artificiales – con partículas volando en todas las direcciones. –
Crear mini agujeros negros
Una forma de revelar dimensiones extras sería a través de la producción de “agujeros negros microscópicos”. Si los micro agujeros negros aparecieran en las colisiones creadas por el LHC, se desintegrarían rápidamente (en alrededor de 10 a 27 segundos). El caimiento de los mini agujeros negros debería producir más partículas de lo habitual. Estas partículas también aparecerían inusualmente isotrópicas (en todas direcciones) y la mezcla de partículas debería ser de lo más variada, incluyendo por ejemplo electrones y partículas similares, que no se encuentran dentro del protón. Bajo ciertas circunstancias, el decaimiento de los agujeros negros debería producir gravitones más pesados, los cuales podrían escapar a nuestros detectores, dejando una zona vacía que notaremos como un desequilibrio en el impulso y la energía en el evento. Habría que estudiar cuidadosamente las propiedades del objeto que falta, para averiguar si se trata de un gravitón que escapó a otra dimensión o algo más. (Este método de búsqueda de la energía que falta en los eventos también se utiliza para buscar la materia oscura o partículas supersimétricas).-
mini agujeros negros            Según la teoría, la colisión de dos partículas que viajan a gran velocidad puede concentrar en un punto concreto la suficiente energía como para formar un mini agujero negro.-
El profesor Glenn Starkman miembros del experimento ATLAS del LHC, dijo que “si se encuentran agujeros negros en el LHC esto permitirá a los científicos comprender la conexión entre gravedad y mecánica cuántica, resolviendo la inconsistencia entre dos de los grandes triunfos intelectuales del Siglo XX – la mecánica cuántica y la Teoría de la Relatividad General de Einstein. Esto también significaría la existencia de otras dimensiones del espacio, y explicaría por qué la gravedad es una fuerza tan débil comparada con las otras tres fuerzas fundamentales de la naturaleza (electromagnetismo y las fuerzas nucleares débil y fuerte)”.-

Un comentario sobre “INTENTAN DETERMINAR SI EXISTEN UNA QUINTA O MÁS DIMENSIÓNES APARTE DEL ESPACIO TIEMPO

  1. Pues fácil, que pregunten a quienes hemos completado la iniciación universal; no es necesario el Cern o abrir el pozo del abismo cuántico, hay otras formas más prácticas y útiles de obtener la Ciencia de la Esfinge y Conocimiento de la pirámide.

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