Alles, was wir über Physik wissen, könnte sich ändern. Elen11/iStock
Wissenschaftler werden oft gefragt, ob sie neue Experimente im Labor machen oder ältere Experimente wiederholen, damit sie die Ergebnisse mit Sicherheit kennen. Während die meisten Wissenschaftler ersteres tun, hängt der Fortschritt der Wissenschaft auch davon ab, dass letzteres getan wird und ob wir bestätigen, was wir glauben.wir wissen, dass dies auch angesichts der neuen Informationen gilt.
Als Forscher des National Institute of Standards and Technology NIST die Struktur und Eigenschaften des viel untersuchten Siliziums in neuen Experimenten erneut untersuchten, werfen die Enthüllungen Licht auf eine mögliche Region, um die 'fünfte Kraft' zu findenkann uns helfen, unser Verständnis dafür zu verbessern, wie die Natur funktioniert, sagt aPressemitteilung.
Um die Welt zu verstehen, brauchen wir einfach nur drei Raumdimensionen, dh Nord-Süd, Ost-West und Oben-Unten, und eine Zeitdimension, dh Vergangenheit-Zukunft. Aber wie Albert Einstein inIn seiner Gravitationstheorie verzerrt die Masse die Dimensionen der Raumzeit. Abgesehen von der Schwerkraft die einzige elektromagnetische Kraft, die in den 1920er Jahren bekannt war, Oskar Klein und Theodor Kaluza schlugen das Fünfdimensionale vorTheorie zur Erklärung der Kräfte der Natur, Der Wissenschaftsfokus von BBC erklärt.
Die Entdeckung starker und schwacher Kernkräfte hat jedoch das Modell von Klein und Kaluza vorangetrieben und es wurde zusammen mit elektromagnetischen Kräften verwendet, um das Standardmodell zusammenzuführen, das die meisten, aber nicht alle Dinge in der Natur erklärt. Während sich Physiker auf den String zubewegenTheorie, um besser zu erklären, warum die Schwerkraft so schwach ist, eröffnet auch die Möglichkeit einer massiven fünften Dimension, die auch die Existenz von erklären könntedunkle Materie.
Bei ihren Versuchen, die kristalline Struktur von Silizium besser zu verstehen, zielten die Forscher am NIST mit Neutronen auf das Element und beobachteten die Intensität, Winkel und Intensitäten dieser Teilchen, um Rückschlüsse auf die Struktur zu ziehen. Wenn Neutronen die kristalline Struktur passieren, werden sieproduzieren Stehende Wellen sowohl zwischen als auch auf Reihen oder Schichten von Atomen. Wenn diese Wellen interferieren, erzeugen sie schwache Muster, die als Pendellösungs-Oszillationen bezeichnet werden und Informationen über die Kräfte preisgeben, denen die Neutronen innerhalb der Struktur ausgesetzt sind.
Jede Kraft wirkt durch Trägerteilchen, deren Reichweite umgekehrt proportional zu ihrer Masse ist. Ein Teilchen wie ein Photon ohne Masse hat also eine unbegrenzte Reichweite und umgekehrt. Durch Einklammern der Reichweite, über die eine Kraft wirken könnte, kann man ihreauch Stärke.Die jüngsten Experimente waren in der Lage, die Stärke der potentiellen fünften Kraft über eine Längenskala zwischen 0,02 und 10 Nanometern einzuschränken, was einen Bereich für die Suche nach der fünften Dimension bereitstellt, in der diese Kraft wirkt.
Weitere Studien in diesem Bereich könnten zur Entdeckung der fünften Dimension führen und zum ersten Mal in der Schule müssten sich Physiklehrer zusammen mit den Schülern um ein abstraktes Konzept kümmern.