1o, 2ο, 3ο

Υπάρχει ακόμα μια πιεστική αντίρρηση σε όλα αυτά. Εάν αυτές οι επιπλέον διαστάσεις πραγματικά υπάρχουν, γιατί εμείς βιώνουμε την βαρύτητα όπως εμείς την βλέπουμε, όπως μας λένε οι νόμοι; Και πάλι, η θεωρία τους μας δίνει μια απάντηση. Μια μάζα που κάθεται στην δική μας βράνη - ενσωματωμένη στο δικό μας σύμπαν - ακτινοβολεί βαρυτόνια προς όλες τις κατευθύνσεις, τόσο κατά μήκος της βράνης όσο και στον υπερχώρο (bulk). Αλλά η βράνη είναι ένα άκαμπτο μέσο, έτσι αυτά διαδίδονται πολύ πιο εύκολα κατά μήκος αυτής της βράνης από ό,τι μακριά από αυτήν. Αν είστε λοιπόν κάπου κοντά σε ένα τεράστιο αντικείμενο - όπως είμαστε στο ηλιακό μας σύστημα - την βαρύτητα τη νιώθετε ότι θα είναι τεράστια και κυριαρχείται από την βράνη μας αντιστρόφως ανάλογη με r^-2.

Όσο πιο μακριά είστε από την πηγή της βαρύτητας τόσο πιο πολύ η δύναμη μειώνεται. Σε πολύ μεγάλες κοσμικές κλίμακες, όπου η μέση πυκνότητα της ύλης είναι πολύ μικρότερη από ό,τι στην δική μας γειτονιά, η εξασθένηση μέσω της διαρροής της βαρύτητας γίνεται αναλογικά πιο σημαντική, και η βαρύτητα που έμεινε στην βράνη μας αρχίζει να αποκλίνει αισθητά από το νόμο του αντιστρόφου του τετραγώνου.

Έτσι, το αποτέλεσμα των κρυμμένων διαστάσεων θα μπορούσε να εξηγήσει μια χαρά την ασθενέστερη βαρύτητα όπως μας δείχνουν τα φωτόνια της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου για τις μεγαλύτερες κλίμακες. Τι γίνεται όμως με την ισχυρότερη βαρύτητα στις ενδιάμεσες κλίμακες όπως υποδεικνύεται από τη σκοτεινή ροή και τις γραμμές απορρόφησης άλφα Lyman; Αυτό, λέει η θεωρία, οφείλεται στην περίεργη συμπεριφορά των βαρυτονίων μόλις διαρρεύσουν από τη βράνη μας στον υπερχώρο bulk. Χωρίς να μπορούν να διαδίδονται στην άκαμπτη βράνη, τα βαρυτόνια θα επιβραδυνθούν, στην πραγματικότητα αποκτώντας μια μάζα.

Αφήνοντας τα βαρυτόνια την βράνη του Κόσμου μας
Αν υπάρχουν κρυμμένες διαστάσεις τότε τα βαρυτόνια μπορούν να διαρρέουν σε αυτές, τροποποιώντας την ισχύ της βαρυτικής δύναμης σε διαφορετικές κλίμακες

1. Κοντά σε πηγές μάζας όπως είναι το ηλιακό μας σύστημα, η βαρύτητα που μεταδίδεται μέσω της τρισδιάστατης βράνης κυριαρχεί. Το αποτέλεσμα είναι ο συμβατικός νόμος του αντιστρόφου του τετραγώνου του Νεύτωνα.
2. Σε ενδιάμεσες κλίμακες, η μάζα των βαρυτονίων που έχουν διαρρεύσει έξω από την βράνη του Κόσμου μας και αιωρούνται στον υψηλότερων διαστάσεων υπερχώρο, αυξάνει την ισχύ της βαρύτητας που αισθανόμαστε στην τρισδιάστατη βράνη μας.
3. Μόνο στις πολύ υψηλότερες κλίμακες των αποστάσεων, όπου ο νόμος της βαρύτητας του αντιστρόφου του τετραγώνου στην βράνη μας γίνεται πιο ασθενής. Οπότε το αποτέλεσμα της διαρροής των βαρυτονίων στον υπερχώρο φαίνεται σαν να μειώνεται πιο απότομα με την απόσταση.   

Κάθε σωματίδιο με μάζα εξ ορισμού αισθάνεται την επίδραση της βαρύτητας. Έτσι, τα εκτός βράνης γκραβιτόνια ξεκινάνε την βαρυτοποίηση (gravitating): σε μικρές κλίμακες κοντά στην πηγή της μάζας, όπου υπάρχουν πολλά από αυτά τα βαρυτόνια, περιορίζονται σε ένα μικρό χώρο, αποκλειστικά μεταξύ τους, αλλά καθώς απλώνονται κι άλλο στον υπερχώρο (που είναι ένας τεράστιος χώρος), έρχονται σε επαφή με ύλη πάνω στην βράνη. Το αποτέλεσμα είναι μια ενίσχυση στις ενδιάμεσες κλίμακες της βαρύτητας πάνω στην βράνη μας στο αντίστροφο του τετραγώνου όπως προβλέπεται από το Νεύτωνα κατά σχεδόν το ένα τρίτο. Στις πολύ μεγαλύτερες κοσμικές κλίμακες, ωστόσο, τα βαρυτόνια στον υπερχώρο (bulk) είναι αρκετά διάσπαρτα γι αυτό και η ισχυροποίηση ανατρέπεται από την πολύ μεγαλύτερη εξασθένηση που προκαλείται από την αρχική διαρροή.

Υπάρχει, λοιπόν, μια θεωρία που μπορεί να εξηγήσει και την ανώμαλη αδύναμη και την ανώμαλη ισχυρή βαρύτητα. Μήπως πρόκειται να οριστικοποιήσει όλες τις εκκρεμότητες της τρέχουσας κοσμολογία; Ίσως, λέει ο Jim Peebles του Princeton. "Είναι ένα αναξιόπιστο συναρμολόγημα - κάτι που κανονικά δεν θα πρέπει να εργάζεται, αλλά το μπορεί λίγο μόνο. "Δεν θα πρέπει να αγνοούμε την ιδέα, αλλά δεν θα ποντάρουμε και τα λεφτά μας πάνω σε αυτή".

Η σημαντικότερη αντίρρηση είναι ότι καμιά από τις ανώμαλες επιπτώσεις που ο Khoury παρουσίασαν για να τις εξηγήσουν με τη δική τους ιδιαίτερη σημασία. Με περισσότερα και καλύτερα δεδομένα, θα μπορούσαν να εξαφανιστούν από μόνες τους - ή και δεν θα μπορούσαν.

"Μια σειρά από μικρά κομμάτια από αποδεικτικά στοιχεία σε συνδυασμό, μπορεί να είναι μια ισχυρή ένδειξη για μια νέα φυσική, ίσως πολύ κοντά σε αυτό που αυτή η ομάδα περιγράφει", λέει ο Glenn Starkman του Πανεπιστημίου Case Western Reserve στο Κλήβελαντ του Οχάιο. "Η πρόκληση που έχουμε τώρα είναι να βελτιώσουμε τις παρατηρήσεις", πιστεύει ο Khoury. "Εάν οι ανωμαλίες δεν πάνε μακριά, θα είμαστε σε ασφαλέστερο έδαφος."

Μπορεί να υπάρχουν άλλες, πιο άμεσες δοκιμές. Σύμφωνα με την Γενική Σχετικότητα, το φως και η ύλη αισθάνονται την βαρύτητα με τον ίδιο τρόπο: και τα δύο ακολουθούν τις ίδιες διαδρομές γύρω από αντικείμενα μεγάλης μάζας, που υπαγορεύεται από την καμπύλωση του χωροχρόνου. Αλλά οποιαδήποτε καθαρή θεωρία της βαρύτητας, όπως αυτή του Khoury με τη μεταβλητή βαρύτητα επηρεάζει μόνο την ύλη.

Έτσι η απόδειξη της ύπαρξης των κρυφών διαστάσεων θα μπορούσε να είναι τόσο απλή όσο και η παρατήρηση της κάμψης - η βαρυτική εστίαση - του φωτός από μια μακρινή πηγή, καθώς αυτό περνά κοντά από ένα σμήνος γαλαξιών  στον δρόμο του προς τη Γη, και έτσι να συμπεράνουμε για την μάζα του σμήνους. Αν μπορούμε τότε να μετρήσουμε τη βαρυτική έλξη του σμήνους πάνω σε ένα δεύτερο σμήνος - για παράδειγμα, από το πόσο γρήγορα το πρώτο έλκει το δεύτερο σμήνος προς την κατεύθυνση αυτή - μπορούμε να έχουμε και μια δεύτερη, ανεξάρτητη εκτίμηση της μάζας.

Αν οι κρυμμένες διαστάσεις τροποποιούν τη βαρύτητα, οι δύο εκτιμήσεις θα είναι διαφορετικές από 20 έως 30 τοις εκατό, λέει ο Khoury. Οι τρέχουσες μετρήσεις στο σμήνος των γαλαξιών δεν είναι αρκετά ακριβείς για να εντοπίσουμε επιπτώσεις αυτού του μεγέθους, αλλά η σημερινή γενιά των ερευνών θα πρέπει να εκδώσει μια οριστική απάντηση εντός των προσεχών 10 ετών.

Ακόμη και αν εμείς ελέγξουμε ότι υπάρχουν και άλλες διαστάσεις, θα είμαστε πολύ δρόμο μακριά από το να μπούμε μέσα τους. Παρόλα αυτά, θα ήταν μια αποστομωτική ένδειξη για το πόσο ακόμη η ύλη από την είμαστε φτιαγμένοι μας εξαπατά στην αντίληψη που έχουμε για το σύμπαν.

Πηγή: New Scientist

1o, 2ο, 3ο