Для того чтобы, доказать существование иных измерений, ученые решили поставить два эксперимента, которые можно смело назвать грандиозными.
Один из них готовится в Антарктиде. Здесь под ледяной толщей установлены датчики, с помощью которых ученые хотят доказать как справедливость теории cyперструн, так и то, что другие измерения все-таки существуют.
На рисунке показана примерная схема детектора нейтрино в Антарктиде. Цифрами обозначены:
1 — датчики на поверхности льда; 2 — замороженные в ледовой толще 80 соединительных кабелей, в каждом из которых расположены 60 фотодетекторов; 3 — ледяная глыба объемом 1 куб. км, с основанием, находящимся на глубине 1400 м, призвана отсекать посторонние сигналы; 4 — высокоэнергетические нейтрино без труда пронижут ледовую толщу и вызовут внутри льда голубоватое свечение; 5 — фото детекторы, которые должны обнаружить излучение.
«Дополнительные измерения необычайно малы — гораздо меньше размеров атома, — говорят ученые. — Иначе бы мы уже их нашли». И потому они пытаются обнаружить дополнительные измерения по косвенным признакам, так сказать, по их следам. Если они и в самом деле существуют, то они должны порождать целую плеяду частиц очень большой массы — так называемых частиц Калуцы — Клейна, которые образуются при переходе волновых полей элементарных частиц в другие измерения.
Опираясь на эти предположения, Константин Матчев из Университета штата Флорида в Гейнсвиле и его коллеги Синь Чиа Ченг из Университета штата Чикаго и Джонатан Фенг из Университета штата Калифорния в Ирвине утверждают: приборы, предназначенные для изучения событий в глубинах космоса, помогут обнаружить признаки этих необычных частиц и на Земле.
Один из таких приборов — нейтринный телескоп AMANDA (от английского Antarctic Muon and Neutrino Detector Array — Антарктический датчик мюонов и нейтрино) — состоит из цепочек приемников, размещенных во льдах Антарктиды на глубине более одного километра. Он регистрирует космические нейтрино частицы без заряда и массы.
Частицы Калуцы — Клейна должны порождать высокоэнергетические нейтрино, взаимодействуя с античастицами, уверены Матчев и его коллеги. Дело в том, что, по идее, масса частиц Калуцы — Клейна в 1000 раз больше массы протона. Значит, энергия испускаемых этими частицами нейтрино должна быть примерно в 1 млн. раз больше, чем у нейтрино, которые вылетают из недр Солнца. Потому, если теория суперструн верна и дополнительные измерения существуют, то телескоп AMANDA и его усовершенствованная модификация ICECUBE должны зарегистрировать потоки высокоэнергетических нейтрино, исходящие из центра Галактики, Солнца или из ядра Земли.
Второй эксперимент по обнаружению дополнительных измерений разрабатывается в самом центре Европы, в знаменитом Европейском центре ядерных исследований (CERN) в Женеве. Здесь в 2007 году должен вступить в строй мощный ускоритель Large Hadron Collider.
По материалам журнала New Scientist