Physiker stehen kurz davor, die 5. Dimension zu entdecken
NIST-Forscher haben durch die Untersuchung der Struktur und der Eigenschaften des bekannten Siliziums Hinweise auf eine neue “fünfte Kraft” entdeckt.
Laut der veröffentlichten Pressemitteilung wird uns diese Entdeckung helfen, unser Wissen über die Natur zu erweitern.
Für den Laien ist die Welt dreidimensional, wobei die räumlichen Dimensionen Nord-Süd, Ost-West und Oben-Unten sind. Außerdem gibt es eine zeitliche Dimension, die die Vergangenheit von der Zukunft trennt. Allerdings hat Albert Einstein entdeckt, dass die Masse die Raumzeit verzerrt.
In den 1920er Jahren schlugen Oskar Klein und Theodor Kaluza eine fünfdimensionale Hypothese vor, um die Kräfte der Natur zu erklären. Neben der Schwerkraft berücksichtigte ihre Theorie auch den Elektromagnetismus – eine der vier bekannten Grundkräfte.
Wenn Physiker die Stringtheorie anwenden wollen, um zu erklären, warum die Schwerkraft schwach ist, müssen sie die Idee einer fünften Dimension in Betracht ziehen, die für die dunkle Materie verantwortlich sein könnte.
Die NIST-Forscher beschossen Siliziumkristalle mit Neutronen und maßen dann die Intensität, um ein besseres Verständnis der Kristallstruktur zu erhalten. Neutronen erzeugen Wellen, die zwischen den Atomreihen verbleiben, wenn sie eine kristalline Struktur durchdringen.
Die Wellen, die bei der Kollision von Neutronen entstehen, können Aufschluss darüber geben, wie stark die Kollision war.
Der Einflussbereich jeder Kraft steht in umgekehrtem Verhältnis zur Masse ihrer Trägerteilchen. Daher hat ein Teilchen ohne Masse (wie z.B. ein Photon) eine unendliche Reichweite, während ein Teilchen mit Masse sehr wenig Kraft besitzt. Indem wir die Entfernung begrenzen, über die eine Kraft wirken kann, können wir auch ihre Macht einschränken.
Unsere jüngsten Experimente haben es uns ermöglicht, die Kraft einer potenziellen fünften Kraft auf 0,02 bis 10 Nanometer einzuschränken, was folglich den Bereich definiert, in dem man nach der fünften Dimension suchen kann, in der diese Kraft wirken würde.
Den Forschern zufolge könnten weitere Untersuchungen in diesem Bereich zur Entdeckung einer fünften Dimension führen.
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