Fizika u dodatnim dimenzijama

[billadni]

bar smo se u ovom složili.:D

slična svrha bejaše onog primera sa 2+2="5". tj. u svim svemirima mora biti 2+2=4. ili, govoreći političkim žargonom, ispravan je samo konsenzus oko onog što ne može biti drugačije.

kako bi tamo izgledala propagacija talasa brzinom c? kako bi tu opadao intezitet polja za isti fluks ?da li je u njemu moguća invarijantnost rešenja talasnih jednačina (talasnih paketa) na rotaciju i translaciju?( tj. stepeni slobode (o)kretanja, tj. da zaokreneš 4-dimenziono telo oko bilo koje od 4 ose i pomeriš po bilo kom od 4 pravca, a da se o ne odrazi na njegov energetski bilans i oblik? )

da zanemarimo spin i masu, moglo bi da izgleda kao exp(ip_{μ}x^{μ}) gde je p - petomomentum (izvinjavam se, izmišljam termine pošto se ne bavim extra-D teorijom), x - vremensko-prostorna koordinata, a μ je indeks od 0 do 4 za 5 dimezija.

evo. da uprostim.neka je u tački, smeštenoj u koordinatni početak (sveta), izvor svetlosti inteziteta I. nađimo funkciju inteziteta i( r ) u tački udaljenoj za r od izvora.

1. u jedmodimenzionom svetu X svelost bi se kretala duž pravca bez promene inteziteta i( r )= I. jer nema raspršavanja.
2. u svetu XY ravni, za izvor koji svuda podjenako zrači, se ima intezitet i( r ) = I/(2πr) na rastojanju r od izvora.
3. u XYZ volumenu, za izvor koji svuda podjednako obasjava, se ima intezitet i( r ) = I/(2πr²) na rastojanju r od izvora.
4. zanima me tačan odgovor i ( r ) za slučaj ravnomernog obasjavanja u 4 dimenzije, tj. u Euklidskom XYZW prostoru.
5. potom za 5, 6,7,8... i n-ti Euklidski prostor.

da pitanje pejstujem na neki matematički topik ili, da otvorimo temu, n dimenzioni euklidski svetovi i neka njihova svojstva?

Edited September 13, 2010 by billadni

[mei]

1. zanima me tačan odgovor i ( r ) za slučaj ravnomernog obasjavanja u 4 dimenzije, tj. u Euklidskom XYZW prostoru.
2. potom za 5, 6,7,8... i n-ti Euklidski prostor.

I/(hiperpovrš sfere u n dimenzija) na pr. I/2pi^2r^3 u 4 dim prostoru itd.?

da pitanje pejstujem na neki matematički topik ili, da otvorimo temu, n dimenzioni euklidski svetovi i neka njihova svojstva?

trenutno nemam vremena da splitujem temu (razmišljam i o opciji posebne teme o dodatnim dimenzijama u fizici + matematici). postoji tema "Ozbiljna matematika" gde može da se diskutuje o svojstvima n dimenzionalnih euklidskih prostora, mada nemam ništa protiv nove matematičke teme ako ima zainteresovanih da pišu o tome.

[billadni]

I/(hiperpovrš sfere u n dimenzija) na pr. I/2pi^2r^3 u 4 dim prostoru itd.?trenutno nemam vremena da splitujem temu (razmišljam i o opciji posebne teme o dodatnim dimenzijama u fizici + matematici). postoji tema "Ozbiljna matematika" gde može da se diskutuje o svojstvima n dimenzionalnih euklidskih prostora, mada nemam ništa protiv nove matematičke teme ako ima zainteresovanih da pišu o tome.

hvala. evo ja nađoh opšti obrazac za n dimenzionu hiperpovrš:pa je i ( r )= I/S_n( r ).šta primećujemo? što je veća dimenzija euklidskog prostora to brže opada inteziteitet fluksa. kada bi naš svemir bio takav (4D) ništa nebismo viđeli. a bojim se da bi slabo šta mogli napipati. jer bi sličnu brzinu opadanja imalo polje među "česticama". sve ovo ja, da pokažem, da graviton kao 4 dimenzionu česticu treba odbaciti. ali bome i opciju modela sveta sa 4D euklidskim prostorom. do daljneg, ipak ostaje 3D.ima još jedna zanimljivost za ljubtilje paralenih hipersvemira. posebno onih gde n teži beskonačnosti. u beskonačno dimenzionom prostoru svaka sfera bi istovremeno bila površine 0. traživši ovo gore nađoh jedan seminarski radić o 4D.

[mei]

sve ovo ja, da pokažem, da graviton kao 4 dimenzionu česticu treba odbaciti. ali bome i opciju modela sveta sa 4D euklidskim prostorom. do daljneg, ipak ostaje 3D.

graviton kao 4D čestica je uglavnom odbačen, bar u modelima koji su meni poznati. što se slabosti interakcija tiče, upravo su i izmislili dodatne dimenzije da bi se objasnila slabost gravitacije. u višedimenzionalnom prostoru je jaka, ali je efektivno slaba u 3 D. u jednom modelu sa 4 prostorne dimenzije je ta dodatna dimenzija kružna, kompaktna. onda je gravitacija u 3D efektivno slabija od gravitacije u 4D za zapreminu dodatne dimenzije, što je 2pi*prečnik dodatne dimezije. plankova masa - Mpl, fundamentalna masa koja zamenjuje plankovu u 4D - M, N- broj dodatnih dimenzija, R- prečnici dodatnih dimenzija1/Mpl^2 = M^(-2+N)/(2piR)^N u tzv. ADD modelupod pretpostavkom da je M reda ~TeV, za N=2 sledi R=0.01 cm; dok je za N=3, R= 10^(-15) m, pa su ova dva zanimljiva za LHC. mada mislim da su N=2 i N=3 takođe sumnjivi jer predviđaju preveliku produkciju gravitona pri ekplozijama supernovih (ako se dobro sećam, davno sam čitala o tome), tako da ne bi bilo dovoljno neutrina koji se pri ovim eksplozijama proizvode. pošto su neutrini posmatrani iz supernove 1987. god, model je odbacen za N=2 (možda 3, ne sećam se tačno :(). Edited September 14, 2010 by mei

[billadni]

u jednom modelu sa 4 prostorne dimenzije je ta dodatna dimenzija kružna, kompaktna. onda je gravitacija u 3D efektivno slabija od gravitacije u 4D za zapreminu dodatne dimenzije, što je 2pi*prečnik dodatne dimezije.

ako bi sloboda kretanja, po stepenima slobode većim od 3, bila ograničena, onda bi takva čestica bilo nesramežljivi učesnik na pozornici ovoga sveta.primer, baš koji navodiš, je rotacija-oscilacija oko W ose ili više osa. takva oscilacija bi mogla biti mehanizmom akumulacije energije. mase. nešto slično, kao što obrtanje povećava energiju lopte čiji centar miruje. i eto mogućeg odgovora na pitanje gravitacije. te oscilacije nebi bile iste u slobodnom prostoru kao pod gravitacionim potencijalom drugog tela. i ,zanimljivo, ograničavanje bi , u slučaju 3D dalo odgovor na pitanje fotona. ako bi oscilacije ogrančili po x,y pravcu imali bi rastprostiranje energije po z bez opadanja inteziteta.koji bi bili mehanizmi ograničenja slobode kretanja po dimenzijama X,Y,Z,W.....? evo dva osumnjičena:-u slučaju rotacije ograničenje je dimenzija tela. kao što ti navede - prečnik. ovo nazovimo malim ω . umesto W.-a u slučaju oscilacije (talasanja) ograničenje emisije bi moglo biti usled refleksije. tj. smanjene dubine prodiranja zbog neprilagođenja impedanse. sve prepoznatljivije kao drugo rešenje talasne jednačine, povratni talas f(r+ct). to baš koji se još ne opazismo. možda, samo zato, što se verno vraća ka izvoru? <_<bez računara nemamo predstavu o statičnoj 5D kocki, a kamoli o višedimenzionim (>3) talasima. i postoje li uopšte? ali neprilagođenje njihove impedanse bi moglo očuvati energiju prilikom propagacije. inače, bi ta energija bila davno raspršena. kao svetlost one sveće. Edited September 14, 2010 by billadni

[mei]

greška u mom postu: R je poluprečnik, a ne prečnik.

koji bi bili mehanizmi ograničenja slobode kretanja po dimenzijama X,Y,Z,W.....?

tu su sad modeli sa tzv. branama (n-dim membranama). u ovim modelima su poznate čestice standardnog modela lokalizovane na 3D submanifold (podmnogostrukost? ne znam srpske termine :() zaronjen u prostor viših dimenzija. mehanizam lokalizacije varira od modela do modela. sećam se kroz maglu nekog najjedostavnijeg modela sa 4+1 dimenzijom sa jednim skalarnim poljem (i potencijalom) koji se prostire kroz dodatne dimenzije. u njemu se rešavanjem dirakove jednačine za fermione dobijaju standardni fermioni lokalizovani na zidu domena potencijala + extra-dimenzionalni nelokalizovani fermioni koji su teži od ovih naših standardnih.

[bigvlada]

interesantan tekst, može se skinutiFirst observational test of eternal inflation 24.12.2010The eternal inflation scenario predicts that our observable universe resides inside a single bubbleembedded in a vast multiverse, the majority of which is still undergoing super-accelerated expansion.Many of the theories giving rise to eternal inflation predict that we have causal access to collisionswith other bubble universes, opening up the possibility that observational cosmology can probe thedynamics of eternal inflation. We present the first observational search for the effects of bubblecollisions, using cosmic microwave background data from the WMAP satellite. Using a modularalgorithm that is designed to avoid a posteriori selection effects, we find four features on the CMBsky that are consistent with being bubble collisions. If this evidence is corroborated by upcomingdata from the Planck satellite, we will be able to gain insight into the possible existence of themultiverse.http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:z5TbP4l2PjQJ:arxiv.org/pdf/1012.1995+/search?hl%3Den%26q%3D%2Bsite:arxiv.org%2Bfirst%2Bobservational%2Btests%2Bof%2Beternal%2Binflation&hl=en&pid=bl&srcid=ADGEESgjAz4nDM7fqEqv8TU5XoptBmEg4EaDaaTpjnDe08sSFxndP_NFeXpLt0WYBthqwGE5GaQJP6Nw1DgkfSsb1oCS3glXrw75O2H1Ne-xLbKn_IlQkde1mDL6Emn0WqGMoTNJ--jM&sig=AHIEtbRyoPsy_sIz-BN26uzWf737p4d2-g&pli=1

[bigvlada]

Other Universes Finally Detectable?New method might uncover "bruises" from run-ins with other universes. The WMAP (pictured) charts the cosmic microwave background—a sort of baby picture of our universe.Image courtesy WMAP/NASADave Mosherfor National Geographic NewsPublished August 9, 2011Big as it is, our universe may be just one of many, all floating in a nearly unfathomable "multiverse," scientists say. Problem is, there's been no way to test the idea. Now, though, physicists say they've devised a way to detect "bruises" from our cosmos's purported collisions with other universes.The international team has created a new computer algorithm to hunt for such irregularities in our universe, which they say would be disk-shaped—think of the temporary, circular flattening that happens when one beach ball bumps into another.(Related: " Space Circles Are Proof of a Pre-Big Bang Universe?")Because the multiverse would likely have expanded so fast that its universes would have been pulled far apart shortly after their creation, collisions would likely have occurred only during our universe's infancy.Luckily, modern telescopes are able to study a sort of faint baby picture of the universe: the cosmic microwave background. The CMB is radiation emitted by the hot plasma that dominated the universe up until about 380,000 years after the big bang, which is thought to have occurred more than 13 billion years ago."For quite awhile, people have suspected there might be other bubble universes. But they thought this was completely untestable," said theoretical physicist Matthew Johnson of the Perimeter Institute."We now have a way to look for signals predicted by the theory. That we're able to test these ideas, period, is huge"—and due largely to the development of the new software and improved mapping of the CMB, said Johnson, a co-author of two recent studies describing the new algorithm to be published in future issues of the journals Physical Review Letters and Physical Review D.(Related: "Universe Reborn Endlessly in New Model of the Cosmos.")Cosmic Dents or Random Patterns?The multiverse, if it exists, may have sprung out of a chaotic fluctuation of empty space.Several "bubble" universes similar to our own, but perhaps with slightly different physical laws, would have appeared at about the same time and bumped against each other before diffusing across the multiverse.The new algorithm offers a systematic, statistics-backed way to search for subtle evidence of these possible crashes in the mostly smooth pattern of the CMB—something that may be impossible for humans alone.While people are good at seeing hard-to-detect patterns, we're also prone to seeing things that aren't what they appear to be—a face on Mars, for example."People tend to recognize patterns whether or not they are there. With something like the CMB that's very faint and very subtle, you need to know if [an anomaly] happened randomly or requires something extra" to have caused it, said cosmologist Sean Carroll of Caltech, who wasn't involved in the study."This team doesn't want to be fooled into thinking a pattern is more than just random noise."(Also see "Every Black Hole Contains Another Universe?")Promising ResultsThe algorithm has, so far, found 15 interesting features. Four of these looked especially promising, but statistical analyses suggest chance is the best explanation for the features, according to co-author Johnson.It may just be that current maps of the CMB are simply not sharp enough to catch the presumably slight shifts that would indicate an inter-universal hit and run.With that in mind, Johnson and his collaborators are anxiously awaiting new data from the Planck space telescope, which is recording the CMB in a resolution three times better than the most recent CMB map, created using the orbiting Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP).Planck's data collection is slated to finish later this year, but it will take until January 2013 to clean it up, expunging distortions caused by interference from celestial bodies closer to us in time and space than the CMB.(Related: "New Proof Unknown 'Structures' Tug at Our Universe.")Big, Earth-Shattering Discovery?Even with better data from Planck, finding evidence of a universe-to-universe smashup is a game of chance, thanks to the nearly infinite possible outcomes.A collision might destroy a universe before anyone could observe evidence of the collision or be too gentle to leave detectable evidence behind. There may even be multiple collisions that obscure evidence of one another.If major collisions happened and are detectable, however, they will have left behind something—a cooler temperature, a warmer one, irregularities in the density of matter, or some other significant disturbance.(See pictures of odd rings and spirals in space.)Johnson and his colleagues are keeping the algorithm generic to find any meaningful differences at all in Planck's cleaned-up data."It's a long shot. But it would be such a big, earthshattering discovery that it's worth the effort," Caltech's Carroll said."If these guys discover the multiverse, it will forever change how we view our own universe."http://news.nationalgeographic.com/news/2011/08/110809-other-universes-multiverse-big-bang-space-science-microwave/?source=link_fb20110810universesdetectableSada se postavlja pitanje, da li se ti dodiri, ako postoje, dešavaju samo na rubovima univerzuma ili se mogu dogoditi bilo gde u njegovoj zapremini?

[mei]

Sada se postavlja pitanje, da li se ti dodiri, ako postoje, dešavaju samo na rubovima univerzuma ili se mogu dogoditi bilo gde u njegovoj zapremini?

mislim da to zavisi od modela multiverzuma. za ovaj model sa bubble univerzumima mi prvo pada na pamet da se dodir mora odigrati po rubovima, tj. kada nalete jedan na drugoga (što se kao događalo odmah po njihovom nastanku dok se nisu razleteli po multiverzumu). mada bi valjalo da prvo pročitam bar jedan od radova u vezi ovih bubbles jednog dana, a ne da zamišljam na "neviđeno"...za neke druge multiverzume u dodatnim dimenzijama, dodiri tj. komunikacija putem gravitona može da se dešava bilo gde u zapremini.

[bigvlada]

mislim da to zavisi od modela multiverzuma. za ovaj model sa bubble univerzumima mi prvo pada na pamet da se dodir mora odigrati po rubovima, tj. kada nalete jedan na drugoga (što se kao događalo odmah po njihovom nastanku dok se nisu razleteli po multiverzumu). mada bi valjalo da prvo pročitam bar jedan od radova u vezi ovih bubbles jednog dana, a ne da zamišljam na "neviđeno"...za neke druge multiverzume u dodatnim dimenzijama, dodiri tj. komunikacija putem gravitona može da se dešava bilo gde u zapremini.

Čekao sam te da daš stručan komentar. :) Koje su onda šanse da u drugom slučaju (gravitoni) postoje tačke gde je komunikacija više ili manje verovatna?

[mei]

Koje su onda šanse da u drugom slučaju (gravitoni) postoje tačke gde je komunikacija više ili manje verovatna?

opet zavisi od modela ;-). u pojedinim modelima su gravitoni skoro potpuno lokalizovani na datoj brani ili univerzumu, tako da je verovatnoća da procure u dodatne dimenzije mala. ali mislim da je moguće napraviti model gde su regularni 4D univerzumi/brane, od kojih je naš univerzum samo jedna od tih 4D ravni, zaronjeni u dodatnu dimenziju. u takvom svetu u jednom od univerzuma, na primer, u sudarima čestica na energijama gde stupa na snagu kvanta gravitacija, moguće je proizvoditi gravitone, koje ništa ne sprečava da putuju kroz sve dimenzije, tj. verovatno mogu da završe na nekoj drugoj brani/univerzumu. tako da bi tačka komunikacije u tom drugom univerzumu zavisila od tačke gde smo rešili da sudaramo čestice u prvom univerzumu i proizvodimo gravitone, ali i od položaja te druge brane u višedimenzionalnom prostoru u odnosu na našu branu. što je bliža verovatno je veća verovatnoća da graviton može da završi na njoj. tako i u našem univerzumu, te tačke gde je komunikacija viša jednim delom ne zavise od nas, nego od toga gde su gravitoni nastali u drugom univerzumu. drugi primer bi mogao da bude bilo koji region u našem univerzumu koji je, gledano u višedimenzionalnom prostoru, blizu velikim koncetracijama masa u drugom univerzumu. u tom regionu u našem univerzumu bi, u zavisnosti od blizine te druge brane, možda mogli uočiti nepravilnosti u kretanjima masivnih objekata usled dodatne gravitacije. (upps, to već imamo kao tamnu materiju :D...ali pošto još uvek ne znamo šta je tamna materija*, možemo da se igramo sa multiverzumskim pretpostavkama.). * moj favoriti za kandidate su za sada ipak u fizici čestica iz našeg univerzuma, ali dosta toga je moguće...

[bigvlada]

možeš li preporučiti neku literaturu na temu? Nije problem ako je uskostručna, onaj gornji rad koji sam postovao sam čitao jedno 30 puta dok nisam shvatio fabulu radnje. U svakom slučaju fascinantna tema.

[mei]

o multiverzumima i strunama bih morala da pretražujem da pronađem radove koji daju dobar uvod u date teorija (nešto pisano kao uvodni kurs :))a generalno, kao kurs/uvod u dodatne dimezije, imam jednu staru listu od nekoliko radova zasnovih na predavanjima koje su autori održali u nekim letnjim školama čestične fizike. napisani su za čitaoce koji se ne bave dodatnim dimenzijama, tj. na uvodnom su nivou u tom smislu, ali su ipak dovoljno stručni jer su namenjeni uglavnom studentima fizike čestice (lista je sortirana po godinama, ne po preferenciji ;-))

sama sam krenula od rubakova, pošto sam njegov kurs slušala u jednoj školi

R. Maartens, “Brane-World Gravity”, Living Rev.Rel. 7 (2004) 7G. Gabadadze, “ICTP Lectures on Large Extra Dimensions”(hep-ph/0308112)J. Hewett, M. Spiropulu, “Particle Physics Probes of ExtraSpacetime Dimensions”, Ann.Rev.Nucl.Part.Sci. 52 (2002) 397-424V. A. Rubakov, “Large and Infinite Extra Dimensions”, Phys.Usp. 44 (2001) 871-893Y. A. Kubishin, “ Models with Extra Dimensions and TheirPhenomenology”, (hep-ph/0111027)

[bigvlada]

^_^

[bigvlada]

Ovo mi je promaklo,Nasa Launches New Technology to Find Existence of Parallel Universes Published by kevthefont March 21, 2011, Category: Astronomy The Alpha Magnetic Spectrometer II – is the latest piece of technology that NASA hope to help them look for the possible existence of parallel universes. What’s that? I hear you say! Parallel Universes? Yes, it’s true, the device is ready for lift off and the head director of operations tells us it’ll be up there next to the International Space Station (ISS) by the time you read this article.Parallel universes are made of dark matter, or so we are told, and AMS-02 will hunt for this substance. Its discovery could verify theories and answer the age old question on whether we can finally get to the bottom of how the universe began. According to a French particle physicist, Monsieur Barrau, the whole concept of multiple universes is more than a fantastic notion, in fact its appearance is naturally present within several scientific theories. Put briefly the AMS-2 seeks to find and understand fundamental issues surrounding the structure and origin of the universe. The spectrometer will orbit the earth at an altitude of 210 miles attached to the International Space Station (ISS). NASA believes AMS-2 will be the pioneer in finding and researching particle physics.It is the first time a magnetic spectrometer will be launched into space and it will observe information from the cosmos as it searches the stars and galaxies millions of light-years beyond our own galaxy, the Milky Way. It will search for dark matter, anti-matter and cosmic rays. We know that from experimental evidence the universe is made up of matter. However to support the Big Bang theory, there are more than 200 million galaxies in our universe, and the theory needs equal amounts of matter and antimatter.http://scienceray.com/astronomy/nasa-launches-new-technology-to-find-existence-of-parallel-universes/Na ovom linku je kompletan fact shhet, ko sve učestvuje i koji su ciljevi misijehttp://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/experiments/AMS-02.htmli viki članak koji pominje traganje za antimaterijom, tamnom materijom i sličnim egzotičnim česticamahttp://en.wikipedia.org/wiki/Alpha_Magnetic_Spectrometer