Dimensions extres: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
Encara necessita canvis ... |
Encara treballant-hi ... |
||
Línia 4:
== Tipus ==
Fins ara, no existeix cap evidència experimental o observacional que confirmi l'existència de dimensions extres. Si les dimensions extres existeixen, han de ser amagades de nosaltres per algun mecanisme físic. Existeixen
* Dimensions extra "enrotllades" o compactes (que poden ser arbitràriament petites i per tant invisibles als experiments actuals). Alguns aspectes de física de [[Brana|branes]] han estat aplicades a [[:en:Brane_cosmology|cosmologia]]. Per exemple, la cosmologia de gas de branes pretén explicar perquè hi ha tres dimensions espacial emprant consideracions topològiques i termodinàmiques.<ref>Brandenberger, R., Vafa, C., [http://adsabs.harvard.edu/abs/1989NuPhB.316..391B Superstrings in the early universe]</ref><ref>Scott Watson, [http://www-astro-theory.fnal.gov/Conferences/cosmo02/poster/watson.pdf Brane Gas Cosmology] (pdf).</ref> Segons aquesta idea, l'espai es tridimensional perquè tres és el número més gran de dimensions espacials on les cordes es poden genèricament encreuar. Si inicialment hi ha molts bobinatges de cordes al voltant de dimensions compactes, l'espai només es pot expandir a mides macroscòpiques una vegada que aquests bobinatges són eliminats, la qual cosa requereix l'anihilació de cordes. Perquè les cordes es puguin trobar i anihilar a un ritme significatiu, calen tres dimensions, i per tant només tres dimensions espacials poden fer-se grans a partir d'aquest tipus de configuració inicial.▼
* Dimensions extra "grans" (d'escala en principi experimentalment observable): Podrien existir dimensions extres grans (''large extra dimensions'', LED, en anglès) que no són aparents perquè la matèria visible del nostre univers està localitzada en un subespai de (3+1)-dimensions. Les [[Brana|D-branes]], objectes dinàmics de diverses dimensions predits per la [[teoria de cordes]], poden complir aquesta funció. Les excitacions de corda oberta, associades amb interaccions de gauge, estan confinades als punts finals de la [[brana]], mentre que les cordes tancades, mitjanceres de la interacció gravitacional, són lliures de propagar-se per tot l'espaitemps, anomenat el "bulk". Això podria ser explicar perquè la gravetat és exponencialment més feble que les altres forces, car es dilueix de forma efectiva mentre es propaga per un volum de més dimensions.
* Les dimensions extres són dites universals si tots els camps són igualment lliures de propagar dins elles.
Línia 12:
== Teoria de Kaluza-Klein ==
La [[Teoria Kaluza-Klein|teoria Kaluza–Klein]] va ser el primer intent d'unificar gravetat amb els interaccions de gauge, basant-se en la idea que la gravetat propagant-se en dimensions petites compactes addicionals és equivalent a les interaccions de gauge a distàncies llargues. Aquesta teoria, en particular, reprodueix electromagnetisme quan la geometria de les dimensions extres és trivial. Tanmateix, a energies molt altes o distàncies molt curtes, aquest model pateix les mateixes dificultats matemàtiques dels intents de desenvolupar una [[Gravetat quàntica|gravetat quàntica.]] Aquests models requereixen doncs una completitud a l'ultraviolat del tipus proporcionat per la teoria de cordes. En particular, la teoria de supercordes requereix sis dimensions compactes que formen una [[Varietat de Calabi-Yau|varietat de Calabi–Yau.]] Per això, la teoria de Kaluza-Klein pot ser considerada com una descripció incompleta tota sola, o com un subconjunt modelitzat de la teoria de cordes.
▲Alguns aspectes de física de [[Brana|branes]] han estat aplicades a [[:en:Brane_cosmology|cosmologia]]. Per exemple, la cosmologia de gas de branes pretén explicar perquè hi ha tres dimensions espacial emprant consideracions topològiques i termodinàmiques.<ref>Brandenberger, R., Vafa, C., [http://adsabs.harvard.edu/abs/1989NuPhB.316..391B Superstrings in the early universe]</ref><ref>Scott Watson, [http://www-astro-theory.fnal.gov/Conferences/cosmo02/poster/watson.pdf Brane Gas Cosmology] (pdf).</ref> Segons aquesta idea, l'espai es tridimensional perquè tres és el número més gran de dimensions espacials on les cordes es poden genèricament encreuar. Si inicialment hi ha molts bobinatges de cordes al voltant de dimensions compactes, l'espai només es pot expandir a mides macroscòpiques una vegada que aquests bobinatges són eliminats, la qual cosa requereix l'anihilació de cordes. Perquè les cordes es puguin trobar i anihilar a un ritme significatiu, calen tres dimensions, i per tant només tres dimensions espacials poden fer-se grans a partir d'aquest tipus de configuració inicial.
== Model ADD ==
<span class="cx-segment" data-segmentid="429"></span>La realització fenomenològica més coneguda de les dimensions extra grans la dona el model ADD, proposat per [[Nima Arkani-Hamed]], [[:en:Savas_Dimopoulos|Savas Dimopoulos]], i [[:en:Gia_Dvali|Gia Dvali]] el 1998. La motivació principal del model ADD és solucionar el [[:en:Hierarchy_problem|problema de jerarquia]], i.e. la debilitat de la gravetat comparada amb les altres forces. Aquesta teoria requereix que els camps del [[Model estàndard de física de partícules|Model Estàndard]] siguin limitats a una brana 4-dimensional, mentre la gravetat es propaga en diverses dimensions espacials addicionals que són grans comparades amb l'[[escala de Planck]].
La col·laboració del satèl·lit Fermi-LAT va publicar el 2012 límits en el model ADD a partir d'observacions d'[[Estrella de neutrons|estrelles de neutrons]]. Si l'escala d'unificació és a un TeV, llavors per n < 4, els resultats implicaven que la topologia de compactificació era més complicada que un torus, i.e.,
== Model Randall-Sundrum ==
Linha 28 ⟶ 26:
Les dimensions extres universals són assumides per ser compactified amb radis molt més gran que el Planck tradicional longitud, tot i que més petit que el model ADD, ~10−18 m.[Sabine Hossenfelder, "[http://backreaction.blogspot.com/2006/07/extra-dimensions.html Extra Dimensions]", ''Backreaction'', 8 July 2006 (accessed 13 March 2009).] Generically, el—per ara desapercebut—Kaluza–Klein ressonàncies dels camps de Model Estàndards en tal teoria apareixerien a una escala d'energia que és directament relacionat al inverse mida ("escala de compactificació") de la dimensió extra,
== Referències ==
| |||