Physicists Find Way To 'See' Extra Dimensions

ஒவ்வொரு முறையும் எனக்கு இது போன்ற விஷயங்கள் கண்ணில் பட்டு விடுகின்றன ஹிஹி ஆச்சர்யம் தான். முன்பே என் பதிவுகளில் சொல்லியிருந்தது போல் நாம் பார்க்கும் அல்லது நம்மால் பார்க்கயியலும் முப்பரிமாணங்களுக்கும் மேலாக பரிமாணங்கள் இருக்கும் சாத்தியக்கூறுகளை அறிவியல் அடித்துக்கூறுகிறது. ஸ்ட்ரிங் தியரிப்படி இது நிச்சயமாகச் சாத்தியமே. இப்பொழுது அண்டசராசரத்தின் நாம் பார்க்காத பகுதிகளையும் "பார்க்க" ஒரு வழி கண்டுபிடித்திருப்பதாக சொல்கிறார்கள்.

உடனே ஸ்ட்ரிங் தியரி, பிக் பேங்க் என்று ஜல்லியடிப்பதாக நண்பர்கள் புலம்பவேண்டாம். வேண்டியவர்கள் படிக்கலாம், வேண்டாதவர்கள் குப்பையில் போடலாம். எல்லாப் புகழும் பார்வேர்ட் பண்ணியவனுக்கே.

Science Daily — Peering backward in time to an instant after the big bang, physicists at the University of Wisconsin-Madison have devised an approach that may help unlock the hidden shapes of alternate dimensions of the universe.


A computer-generated rendering of a possible six-dimensional geometry similar to those studied by UW-Madison physicist Gary Shiu. (Image: courtesy Andrew J. Hanson, Indiana University)Ads by Google Advertise on this site

A new study demonstrates that the shapes of extra dimensions can be "seen" by deciphering their influence on cosmic energy released by the violent birth of the universe 13 billion years ago. The method, published today (Feb. 2) in Physical Review Letters, provides evidence that physicists can use experimental data to discern the nature of these elusive dimensions - the existence of which is a critical but as yet unproven element of string theory, the leading contender for a unified "theory of everything."

Scientists developed string theory, which proposes that everything in the universe is made of tiny, vibrating strings of energy, to encompass the physical principles of all objects from immense galaxies to subatomic particles. Though currently the front-runner to explain the framework of the cosmos, the theory remains, to date, untested.

The mathematics of string theory suggests that the world we know is not complete. In addition to our four familiar dimensions - three-dimensional space and time - string theory predicts the existence of six extra spatial dimensions, "hidden" dimensions curled in tiny geometric shapes at every single point in our universe.

Don't worry if you can't picture a 10-dimensional world. Our minds are accustomed to only three spatial dimensions and lack a frame of reference for the other six, says UW-Madison physicist Gary Shiu, who led the new study. Though scientists use computers to visualize what these six-dimensional geometries could look like (see image), no one really knows for sure what shape they take.

The new Wisconsin work may provide a long-sought foundation for measuring this previously immeasurable aspect of string theory.

According to string theory mathematics, the extra dimensions could adopt any of tens of thousands of possible shapes, each shape theoretically corresponding to its own universe with its own set of physical laws.

For our universe, "Nature picked one - and we want to know what that one looks like," explains Henry Tye, a physicist at Cornell University who was not involved in the new research.

Shiu says the many-dimensional shapes are far too small to see or measure through any usual means of observation, which makes testing this crucial aspect of string theory very difficult. "You can theorize anything, but you have to be able to show it with experiments," he says. "Now the problem is, how do we test it?"

He and graduate student Bret Underwood turned to the sky for inspiration.

Their approach is based on the idea that the six tiny dimensions had their strongest influence on the universe when it itself was a tiny speck of highly compressed matter and energy - that is, in the instant just after the big bang.

"Our idea was to go back in time and see what happened back then," says Shiu. "Of course, we couldn't really go back in time."

Lacking the requisite time machine, they used the next-best thing: a map of cosmic energy released from the big bang. The energy, captured by satellites such as NASA's Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), has persisted virtually unchanged for the last 13 billion years, making the energy map basically "a snapshot of the baby universe," Shiu says. The WMAP experiment is the successor to NASA's Cosmic Background Explorer (COBE) project, which garnered the 2006 Nobel Prize in physics.

Just as a shadow can give an idea of the shape of an object, the pattern of cosmic energy in the sky can give an indication of the shape of the other six dimensions present, Shiu explains.

To learn how to read telltale signs of the six-dimensional geometry from the cosmic map, they worked backward. Starting with two different types of mathematically simple geometries, called warped throats, they calculated the predicted energy map that would be seen in the universe described by each shape. When they compared the two maps, they found small but significant differences between them.

Their results show that specific patterns of cosmic energy can hold clues to the geometry of the six-dimensional shape - the first type of observable data to demonstrate such promise, says Tye.

Though the current data are not precise enough to compare their findings to our universe, upcoming experiments such as the European Space Agency's Planck satellite should have the sensitivity to detect subtle variations between different geometries, Shiu says.

"Our results with simple, well-understood shapes give proof of concept that the geometry of hidden dimensions can be deciphered from the pattern of cosmic energy," he says. "This provides a rare opportunity in which string theory can be tested."

Technological improvements to capture more detailed cosmic maps should help narrow down the possibilities and may allow scientists to crack the code of the cosmic energy map - and inch closer to identifying the single geometry that fits our universe.

The implications of such a possibility are profound, says Tye. "If this shape can be measured, it would also tell us that string theory is correct."

The new work was funded by grants from the National Science Foundation, the U.S. Department of Energy, and the Research Corp.

Note: This story has been adapted from a news release issued by University of Wisconsin-Madison.

5 comments:

-/பெயரிலி. said...

ஆங்கிலத்திலே அள்ளிப்போடும் பதிவுகளுக்கு இரண்டு வரிகள் தமிழ் சேர்ப்பதற்கு நன்றி. தமிழ்மணத்திலே ஓடம் கரையேறும். :-) அதுவும் சம்பந்தமில்லாத நானும் தமிழ் சேர்த்திருக்கிறேன் என்று தெரியவேண்டுமென்பதற்காகவே சேர்த்த "என்னாத்த சொல்வேணுங்கோ, வடுமாங்கா ஊறுதுங்கோ, வடுமாங்கா ஊறட்டுங்கோ, தயிர்சாதம் ரெடி பண்ணுங்க" இழவுக்கு இப்போதைய வரிகளே மேல் ;-))

நிற்க; ஸ்பிரிங் த்யரியினை நிரூபிக்கமுடியவில்லையென்று கூறி அதனை மறுத்து அண்மையிலே சில புத்தகங்கள் சிவ அறிவியலாளர்களாலே வருகின்றதே. அதைப் பற்றியும் எழுதுங்களேன். ஸ்பிரிங் த்யரி இருபதாண்டுகளுக்குமுன்னால் கொண்டிருந்த பரபரப்பு இப்போது செத்துவிட்டது.

பூனைக்குட்டி said...

பெயரிலி, உண்மையில் நம்மை சரியாக புரிந்துகொள்கிறவர்களைப் பார்த்தால் எவ்வளவு சந்தோஷமாக இருக்கிறது தெரியுமா?

உண்மையில் கையைக் கொடுங்க சார்.
//"என்னாத்த சொல்வேணுங்கோ, வடுமாங்கா ஊறுதுங்கோ, வடுமாங்கா ஊறட்டுங்கோ, தயிர்சாதம் ரெடி பண்ணுங்க"//

இது உண்மையில் தமிழ்மணத்திலே ஓடம் கரையேறுவதற்காக மட்டும் கொடுக்கப்பட்டதல்ல(அங்கே மட்டும அண்டர்லைன் பண்ணிக்கோங்க.) இந்தப் பாலிஸி உதைக்குது இல்லீங்களா? அது என்னாத்துக்கு அப்படி ஒரு பாலிஸின்னு என் பாஷையில் போட்டிருந்தேன். உங்களுக்குப் புரிந்திருக்கும்.

மற்றபடிக்கு அவர்கள் சொல்கிற விஷயத்தை கஷ்டப்பட்டு தமிழில் கொஞ்சமாக தப்பும் தவறுமாகவாவது செய்து போடும் எண்ணத்திற்கு ஏற்கனவே பொறிக்கரிசி போடப்பட்டாகிவிட்டது.

//நிற்க; ஸ்பிரிங் த்யரியினை நிரூபிக்கமுடியவில்லையென்று கூறி அதனை மறுத்து அண்மையிலே சில புத்தகங்கள் சிவ அறிவியலாளர்களாலே வருகின்றதே. அதைப் பற்றியும் எழுதுங்களேன்.//

ஒரு விஷயத்தை ஆதரித்து பதிவு போட்டால் எதிர்த்தும் பதிவு போடவேண்டும் என்று நீங்களா( ;) ) கேட்பது.

அப்படியின்னா செகுவாராவைப் பத்தி பதிவு போட்டா அடுத்த நாளைக்கு அமேரிக்க ஏகாதிபத்தியத்தைப் பத்தி பதிவு போடணும்னு சொல்லுவீங்க போலிருக்கே.

-/பெயரிலி. said...

/ஒரு விஷயத்தை ஆதரித்து பதிவு போட்டால் எதிர்த்தும் பதிவு போடவேண்டும் என்று நீங்களா( ;) ) கேட்பது.

அப்படியின்னா செகுவாராவைப் பத்தி பதிவு போட்டா அடுத்த நாளைக்கு அமேரிக்க ஏகாதிபத்தியத்தைப் பத்தி பதிவு போடணும்னு சொல்லுவீங்க போலிருக்கே./

இல்லை. அக்காரணத்துக்காகக் கூறவில்லை. இந்த 'சுருங்கிவிரியி கொள்கை' பற்றி எண்பத்தைந்திலோ எண்பத்தேழிலோ discover சஞ்சிகையிலே முதன்முதலாக வாசித்ததாக ஞாபகம். தொழில்முறையிலே பூதவியலாளன் அல்லாத எனக்கு ஓரளவுக்குப் புரியும்படி எழுதப்பட்டிருந்தது. அதன்பின்னால், கடந்த இருபதாண்டுகளாக வேறுவேறு கட்டுரைகளும் தொலைக்காட்சி நிகழ்ச்சிகளும் (The Elegant Universe) வரைக்கும் புரிகிறதோ இல்லையோ, நானும் படித்தேன், பார்த்தேன் என்பதற்கேனும் படித்துப் பார்த்து விட்டேன். தமிழிலே தொடர்ந்தும் "சுருங்கிவிரியி கொள்கை" பற்றி தமிழ்ப்படங்களிலே நடிகைகள் உடல்களைக் காட்டுவதுபோல, மறைத்தும் மறைக்காமலும் தொட்டும் தொடாமலுமாக சில கட்டுரைகள், பெரும்பாலும் கட்டுரை எழுதுகின்றவர் தன்னைப் பற்றிய உரைகளையும் பார்த்தாகிவிட்டது. இங்கே நீங்கள் எங்கோ ஒற்றி இங்கே ஒட்டுவதுட்பட எல்லாம் துணுக்காகத்தான் வருகின்றதேயொழிய முழுமையாக இது பற்றி அறியாத, தொழில்முறை சாராதவர்களுக்குப் புரியும்படியாக இருப்பதில்லை.

சிதம்பர இரகசியம் போல, தமிழிலே அறிவியல் பற்றி எழுதும் பெரும்பாலானவர்கள் (எல்லோருமல்லர் என்பதையும் சொல்லியாகிவிட்டது) இவ்விடயம் வாசகர்களைப் போய்ச் சேரவேண்டுமென்பதிலும்விட, எனக்கு இவ்விடயம் பற்றித் தெரியும்/ ஈடுபாடிருக்கின்றது என்பது வாசிக்கின்றவர்களுக்குப் போய்ச் சேரவேண்டுமென்பதிலேதான் கண்ணும் கருத்துமாக இருக்கின்றார்களோவென சந்தேகம் மட்டுமே மிஞ்சுகிறது.

இன்னமும், "சுருங்கிவிரியி கொள்கை"யிலே அறிவியலாளர்களிடையே ஏற்படும் பொதுவான கருத்துகள், கருத்துவேறுபாடுகள் பற்றி எதுவுமே தமிழிலே பேசப்படுவதில்லை. (ஓவியக்)கலை என்றாலென்ன, (சுருங்கிவிரியி)அறிவியல் என்றாலென்ன, தமிழிலே ஒரு மிக முக்கியமான வெளி நிரப்பப்படவிருக்கின்றது; இக்கலை, இவ்வறிவியல் ஆகியவற்றின் வரலாறு குறித்த கற்கைநெறியோ, நூல்களோ இல்லை. இது மிக முக்கியமான கூறு. அதைத்தான் சொன்னேன். இல்லாவிட்டால், இருபதாண்டுக்கு முந்தியவற்றினையும் இப்போது அங்குமிங்கும் தென்படும் துணுக்குகளையும் எடுத்துப்போட்டு அறிவியலவியல் செய்வதால், செய்கிறவருக்கு வாசிக்கின்றவர்கள் மத்தியிலே ஏதேனும் பயனிருக்கலாம்; ஆனால், வாசிக்கின்றவர்களுக்கு குழப்பமே மிஞ்சும்.

நான் சுட்டிய சுருங்கிவிரியி கொள்கையின் மீதான எதிர்வாதங்கள் குறித்த சுருக்கமான சுட்டிகள்
Not Even Wrong: The Failure of String Theory and the Search for Unity in Physical Law
Peter Woit
Basic Books, New York, 2006. $26.95 (291 pp.). ISBN 0-465-09275-6
The Trouble with Physics: The Rise of String Theory, the Fall of a Science, and What Comes Next
Lee Smolin
Houghton Mifflin, New York, 2006. $26.00 (392 pp.). ISBN 0-618-55105-0
Reviewed by Kannan Jagannathan

பூனைக்குட்டி said...

//இவ்விடயம் வாசகர்களைப் போய்ச் சேரவேண்டுமென்பதிலும்விட, எனக்கு இவ்விடயம் பற்றித் தெரியும்/ ஈடுபாடிருக்கின்றது என்பது வாசிக்கின்றவர்களுக்குப் போய்ச் சேரவேண்டுமென்பதிலேதான் கண்ணும் கருத்துமாக இருக்கின்றார்களோவென சந்தேகம் மட்டுமே மிஞ்சுகிறது. //

எவ்வளவு அழகான உண்மை.

உங்களின் இந்தக் கேள்வி என்னை யோசிக்க வைக்கிறது நான் அப்படித்தான் இந்த விஷயங்களைப் போடுகிறேனா என்று. இதிலும் ஓப்லிக்(/) போட்டு ஓரு விஷயம் போட்டிருக்கிறீர்கள் பாருங்கள்(ஈடுபாடிருக்கின்றது) உண்மையில் அதுதான் உண்மையென்றும் படுகிறது.

எனக்கு இதில் நிறைய ஆர்வம் இருந்ததுங்க பெயரிலி. உதாரணத்துக்குச் சொல்லணும்னா.

http://mohanarchive.blogspot.com/2005/12/somthing-really-worthy.html

இந்த இடத்தில் நான் அச்செடுத்து ஒற்றியிருக்கும் விஷயம் உண்மையாக உள்ள இடத்தில் இருக்கும் வீடியோக்களைப் பார்த்து கொஞ்சமாவது ஸ்ட்ரிங் தியரியைப் புரிந்துகொள்ள முயன்றேன். இதைப்பற்றியும் ஏதோ ஒரு பதிவில் எழுதிய ஞாபகம்.

மற்றபடிக்கு இப்ப அடித்தது ஜல்லிதான்.

மேலும் இதையெல்லாம் நான் ஸ்டைலாகப் போடுகிறேன் என்பது மட்டுமல்லாது, இதை சேமித்து வைக்கிறேன் அவ்வளவே. நாளைய உபயோகத்திற்காக.

அந்த வீடியோப் படங்கள் உண்மையிலேயே உபயோகமாகயிருந்தன.

-/பெயரிலி. said...

நீங்கள் விரிய எழுதினால், நல்லதுதான். உங்கள் நாளைய கனவு நனவாகட்டும்.

நிற்க; ஒரு திருத்தம்; அந்த 'சுருங்கிவிரியி_கொள்கை' இனை 'சுருளி_கொள்கை' என வாசித்துக்கொள்ளுங்கள்.