Hoog energieke botsingen in de bijna-voltooide Large Hadron Collider (LHC) zijn mogelijk in staat om deeltjes te genereren die gevoelig zijn voor dimensies voorbij onze vierdimensionale ruimtetijd. Deze exotische deeltjes, de zogeheten Kaluza-Klein gravitonen, kunnen wetenschappers een idee geven over wat er achter het heelal ligt, omdat ze mogelijk gevoelig zijn voor de geometrie van andere dimensies. Als de eigenschappen van deze deeltjes gemeten kunnen worden zal het bestaan de extra dimensies van de snaartheorie waarschijnlijk bewezen kunnen worden.
Hoe kan je eigenlijk de grootte van een kamer meten zonder het te meten? Vergeet dat, want je kan het zelfs niet zien! De kamer is namelijk onzichtbaar; het bevindt zich buiten onze waarnemingscapaciteit. Maar wat als je nu geluid zou kunnen laten weerkaatsen door de muren? Of beter, wat als de muren van de onzichtbare muren zouden bestaan uit resonerende deeltjes, waardoor ze hun eigen geluid kunnen produceren? Wanneer het geluid van deze resonerende deeltjes vervolgens geanalyseerd kan worden zou je erachter kunnen komen wat de vorm van de onzichtbare kamer is.
Volgens de snaartheorie zijn er vele ‘onzichtbare kamers’ die we, als waarnemers, niet kunnen zien. Met andere woorden: we moeten ons beperken tot onze drie dimensies van ruimte en onze enige dimensie van tijd, ook wel bekend als de vierdimensionale ruimtetijd. Elementaire trillende snaren kronkelen door ons heelal en voorspellen dat er mogelijk zes of zeven extra dimensies naast elkaar bestaan. Hoewel we deze dimensies niet direct kunnen ervaren naast onze vier andere dimensies, kunnen we de eigenschappen van snaartrillingen toch meten als ze immers van de extra dimensies naar onze eigen vier dimensies reizen?
Uit een nieuwe studie, die werd gedaan door Gary Shiu, Bret Underwood, Kathryn Zurek van de universiteit van Wisconsin-Madison en Devin Walker van de universiteit van Californië-Berkeley in de Verenigde Staten, blijkt dat kwantumdeeltjes kunnen resoneren, of anders gezegd kunnen weerkaatsen met dimensies die voorbij ons heelal liggen. Met behulp van deze resonantie kunnen de eigenschappen van andere dimensies gemeten worden als deze onze vierdimensionale ruimtetijd passeren. Deze analyses kunnen laten welke welke ‘vorm’ deze extra dimensies hebben. Nee, dit is geen fantasie, want volgens de snaartheorie beïnvloedt de vorm van deze extra dimensies alles in ons heelal.
Het team verklaart dat deze deeltjes die kenmerken uit andere dimensies dragen gegenereerd kunnen worden met de Large Hadron Collider van het CERN in Zwitzerland. Door hoog energieke botsingen plaats te laten vinden kunnen de zogeheten Kaluza-Klein (KK) gravitonen voor een korte tijd gecreëerd worden. Door het analyseren van de geometrie van deze deeltjes kunnen wetenschappers uiteindelijk nieuwe dimensies ontdekken. Complexe computermodellen zijn uiteraard wel noodzakelijk voor het in kaart brengen van deze gegevens.
