Das Konzept der zusätzlichen Dimensionen, dass es ganz andere Bereiche der Realität gibt, die wir nicht wahrnehmen können, hat die Physiker seit Jahren in ihren Bann gezogen. Und wie testest du 4 Raumdimensionen, wenn du nur ein 3-dimensionales Lineal hast? Eine Idee ist die Verwendung der Schwerkraft, einer Kraft, die tatsächlich über eine zusätzliche Dimension reicht und Wissenschaftlern die Beweise liefert, nach denen sie suchen. Um dieses Experiment durchzuführen, denken zwei Physiker, dass die beste Strategie darin besteht, von vorne zu beginnen und ein ganz neues Sonnensystem aufzubauen… in Miniatur.
Mit leistungsstarken neuen Geräten und empfindlichen Instrumenten lösen Astronomen Rätsel schneller auf, als sie sie lösen können. Wir haben die 4% des Universums im Griff, die reguläre Materie sind - während die anderen 96% aus dunkler Materie und dunkler Energie bestehen. Eine mögliche Erklärung für dunkle Energie ist, dass es überhaupt kein Rätsel ist, sondern nur eine regelmäßige, vertraute Schwerkraft, die über große Entfernungen seltsam wirkt. Es braucht nur eine zusätzliche Dimension des Raums; eine, die wir mit unseren vorhandenen Instrumenten nicht sehen können.
Ein seltsamer Zufall für diese Theorie der „Schwerkraft im großen Maßstab“ wird vom Pioneer-Raumschiff angedeutet. In den 1980er Jahren stellten Astronomen fest, dass Pioneer 10 und 11 nicht genau dort waren, wo sie sein sollten. Eine gewisse Kraft verlangsamt sie, mehr als durch die Schwerkraft der Sonne erklärt werden kann. Leider werden die Pioniere von der Schwerkraft vieler verschiedener Objekte beeinflusst, die vom Sonnenwind getroffen, von kosmischer Strahlung gestrahlt und auf interstellare Teilchen treffen.
Wissenschaftler brauchen ein besseres Instrument, um ihre Theorien zu testen. eine Möglichkeit, die Schwerkraft ohne Einmischung von außen zu testen. In einem neuen Artikel namens APSIS - ein künstliches Planetensystem im Weltraum zur Untersuchung der extradimensionalen Schwerkraft und von MOND - schlagen die Physiker Varun Sahnia und Yuri Shtanov ein ungewöhnliches Raumschiff vor - ein Miniatur-Sonnensystem.
Sie glauben, dass ein Raumschiff mit einem Miniatur-Sonnensystem zum L2 Lagrange Point des Erde-Sonne-Systems gestartet werden könnte. Dies ist ein Punkt entlang der Erdumlaufbahn, an dem sich die Schwerkraftkräfte von der Erde und der Sonne aufheben. Dort stationierte Raumschiffe sind sehr stabil (WMAPs sind bereits vorhanden). Dieses künstliche Sonnensystem wäre in dem größeren Raumschiff eingeschlossen, das es vor kosmischen Strahlen, Staub, Sonnenwind und allem anderen schützen würde, was mit den umlaufenden „Planeten“ interagieren könnte. Selbst der Treibstofftank des Raumfahrzeugs, dessen Masse mit der Zeit abnimmt, müsste so weit wie möglich von den Mini-Planeten entfernt positioniert werden, damit sich die Schwerkraft im Laufe der Zeit nicht ändert.
Am L2 Lagrange Point angekommen, würde das Raumschiff die Mini-Planeten in elliptische Bahnen innerhalb seiner Schutzhülle freigeben. Selbst wenn die Umlaufbahnen nicht perfekt wären, hätte das Raumschiff Laser, mit denen es mit leichtem Druck winzige Änderungen vornehmen könnte. Die Positionen der umlaufenden Mini-Planeten konnten über mehrere Jahre mit enormer Präzision verfolgt werden. Alle Gravitationsanomalien würden sich im Laufe der Zeit verstärken und den Kosmologen Berge von Daten geben, um die Auswirkungen einer zusätzlichen Dimension zu testen.
Zusätzlich zu seiner Hauptfunktion könnte das künstliche Sonnensystem Kosmologen helfen, andere Theorien über Schwerkraft, zusätzliche Dimensionen, dunkle Energie und dunkle Materie zu testen.
Wie viele Dimensionen gibt es? Die Stringtheorie sagt voraus, dass es 10 Dimensionen oder sogar mehr geben könnte.
