5 de febrero de 2007

Científicos encuentran la forma de detectar otras dimensiones

Imagen: Andrew J. Hanson, Indiana University

Un nuevo estudio demuestra que las formas de las dimensiones extras, predichas por la teoría de las cuerdas, pueden ser 'vistas' al descifrar su influencia en la energía cósmica liberada por el violento nacimiento del Universo, hace 13 mil millones de años. El método, publicado en Physical Review Letters, por un equipo de la Universidad de Wisconsin-Madison, liderado por Gary Shiu, da evidencia de que los científicos pueden utilizar datos experimentales para discernir la naturaleza de estas dimensiones. Su existencia es un elemento crítico pero aún no probado de la teoría de cuerdas.

Los científicos desarrollaron la teoría de cuerdas, que propone que todo el Universo está hecho de pequeñas cuerdas vibrantes de energía, para componer los principios físicos de todos los objetos desde las inmensas galaxias hasta las partículas subatómicas. A pesar de ser, hoy en día, el principal candidato para explicar el cosmos, la teoría, hasta hoy, no ha sido testeada.

La matemática de la teoría de las cuerdas sugiere que el mundo que conocemos no está completo, sino que, además de las conocidas cuatro dimensiones, tres espaciales y el tiempo, la teoría de las cuerdas predice la existencia de otras 6 dimensiones espaciales, 'ocultas' dimensiones enroscadas en pequeñas formas geométricas en cada punto del Universo.

No hay que preocuparse por no poder imaginar un mundo de 10 dimensiones. Nuestras mentes están acostumbradas sólo a 3 dimensiones espaciales y carecen de un marco de referencia para las otras seis, dice Gary Shiu. Es por eso que los científicos utilizan computadoras para visualizar cómo lucirían estas geometrías.

El nuevo estudio podría proveer una base para medir este aspecto, previamente oculto, de la teoría de las cuerdas.

De acuerdo con la matemática de la teoría de las cuerdas, las dimensiones extra podrían adoptar cualquiera de unas 10 mil posibles formas, cada cual, correspondiente a su propio Universo, con su propio conjunto de leyes de la física.

Shiu dice que las formas multidimensionales son demasiado pequeñas para ser vistas o medidas a través de las formas usuales de observación, lo que hace muy difícil la verificación de un aspecto crucial de la teoría de las cuerdas. "Puedes teorizar cualquier cosa, pero debes ser capaz de demostrarlo con experimentos", dice, "ahora el problema es: ¿cómo lo verificamos?"

Él y el estudiante graduado Bret Underwood, proponen una técnica basada en la idea que las 6 pequeñas dimensiones tuvieron su mayor influencia en el Universo cuando éste era una pequeña pizca de materia y energía altamente comprimida, es decir, justo después de la Big Bang.

Así como una sombra puede dar idea de la forma de un objeto, la trama del mapa de la radiación cósmica de fondo (realizado por la sonda WMAP, de la NASA) en el cielo, puede dar una indicación de la forma de las otras 6 dimensiones presentes, explica Shiu.

Para aprender a leer los signos de la geometría de seis dimensiones del mapa cósmico, ellos trabajaron comenzando con dos diferentes tipos de geometrías simples, con las que calcularon y predijeron el tipo de mapa que sería observado con cada forma. Al compararlos, encontraron pequeñas, pero significantes diferencias.

Sus resultados muestran que patrones específicos de energía cósmica pueden contener claves acerca de la geometría de las formas de seis dimensiones - el primer tipo de dato observacional para demostrar tal premisa, dice Tye.

A pesar que los datos actuales no son lo suficientemente precisos para realizar tal estudio, próximos experimentos tales como el satélite Planck, de la ESA, podrían tener la suficiente sensibilidad para detectar tales variaciones.

Cambios tecnológicos para capturar mapas más detallados de la radiación de fondo, podrían ayudar a los científicos a decodificar el mapa de energía cósmica, y estar un paso más cerca de identificar la única geometría que se ajusta nuestro Universo.

Las implicaciones de tal posibilidad son profundas, dice Tye. "Si esta forma puede ser medida, también nos diría que la teoría de las cuerdas es correcta".

(fg)

Más información en:
http://www.news.wisc.edu/