abonnement Unibet Coolblue Bitvavo
  vrijdag 22 april 2011 @ 01:38:58 #1
52357 Lambiekje
Everything is upside down
pi_95838474
quote:
‘Heelal gaat over naar vierde dimensie’

Volgens een omstreden theorie van Dejan Stojkovic had ons heelal vlak na de Big Bang meer weg van een lijn dan van een ruimte zoals wij die nu kennen. Stojkovic en collega Jonas Mureika hebben nu een test bedacht om aan te tonen of hun theorie klopt of niet: de afwezigheid van zwaartekrachtsgolven uit het vroege heelal. En er is nog meer. Misschien dat grote stukken heelal al vierdimensionaal zijn geworden. Zou dit die merkwaardige kosmische lege ruimtes tussen de melkwegstelsels en de versnelde uitzetting van het heelal verklaren?

Animatie van een hyperkubus, een vierdimensionale kubus.
Vorming tweede en derde dimensie in plaats van inflatie
Stojkovic’ theorie, waar we al een eerder artikel aan hebben gewijd, komt er op neer dat het heelal vlak na de oerknal ééndimensionaal was. Toen het heelal verder afkoelde, ontstonden de tweede en uiteindelijk de derde dimensie. Het aannemen van een tijdperk van extreemsnelle inflatie, op dit moment het grote paradigma in de kosmologie, is hiermee niet meer nodig, stelt Stojkovic. Wat er gebeurde was domweg het ontstaan van de tweede respectievelijk derde dimensie waardoor het aantal bewegingsmogelijkheden (dat we waarnemen als ruimte) explosief groeide. Dit zou betekenen, dat de kosmologie die we nu kennen sterk vereenvoudigd zou worden. Het is niet meer nodig om een mythische inflatoire kracht, uiteenvallend vals vacuüm en andere woeste bedenksels te hanteren.

Algemene relativiteitstheorie en kwantummechanica komen in harmonie
De speciale relativiteit kloppend krijgen met kwantummechanica lukt nog wel, denk aan de relativistische Dirac-vergelijking, maar bij de algemene relativiteitstheorie is dat hopeloos. Als het aantal dimensies op de allerkleinste schaal (in de buurt van de extreem korte Plancklengte, vele ordes van grootte kleiner dan een proton) wordt teruggebracht, verdwijnen de wiskundige nachtmerries, die alle pogingen om kwantummechanica met de algemene relativiteitstheorie in overeenstemming te brengen, frustreren.

Massa Higgsdeeltje hoeft niet aangepast te worden
We weten nog steeds niet waar elementaire deeltjes als elektronen en quarks hun massa vandaan halen. Het Standaardmodel introduceert hiervoor het zogeheten Higgsdeeltje, dat aan deeltjes waar we massa van waarnemen, kleeft als een soort stroop en zo traag en zwaar maakt. Alle pogingen om dit Higgsdeeltje te vinden zijn tot nu toe mislukt. Met dit Higgsdeeltje is er nog een probleem: bestaande theorieën voorspellen een veel te hoge massa, wat in strijd zou zijn met het standaardmodel. Dit moet dus kunstmatig aangepast worden. Dat hoeft niet meer in Stojkovic’ theorie.

Extra dimensie verklaart versnelde uitzetting
Het meest hallucinerende gevolg van Stojkovic’s theorie is wel het ontstaan van een extra dimensie in het hier en nu. Ongeveer tien jaar geleden werd een ontdekking gedaan die de bekende kosmologie behoorlijk overhoop gooide. Het heelal zet steeds sneller uit. Zelfs Einsteins verfoeide kosmologische constante, ooit door hem de grootste vergissing van zijn leven genoemd, werd weer van stal gehaald om dit te verklaren. In kosmologische modellen wordt uitgegaan van zogeheten donkere energie die dit op zijn geweten heeft. Onzin, stelt Stojkovic. Steeds grotere delen van het heelal gaan over naar de vierde dimensie, wat wij waarnemen als uitzetting. Wanneer zijn wij aan de beurt?

Experimentele bewijzen?
Waarnemingen aan extreem energierijke kosmische straling lijkt te wijzen op het reduceren van het aantal dimensies bij energieën, hoger dan een tera-elektronvolt. Deze energieschaal is ook waarneembaar bij botsingen in de enorme Large Hadron Collider van het CERN onder het meer van Genève. Klopt Stojkovic’ theorie, dan merken we dat dus de komende jaren, als er meer hoge-energie botsingen zijn geregistreerd. En kunnen er heel wat natuurkundeboekjes herschreven worden…

bron
Interessant. Gek klinkt het niet.
Everything is backwards, everything is upside down. Doctors destroy health, lawyers destroy justice, psychiatrists destroy minds, scientists destroy truth, media destroys information, religions destroy spirituality and governments destroy freedom.
pi_95838517
Reden voor een feestje! *O*
Nieuw is niet altijd beter.
pi_95838547
Dat zou wat zijn. 2012?
pi_95838628
quote:
0s.gif Op vrijdag 22 april 2011 01:38 schreef Lambiekje het volgende:

[..]

Gek klinkt het niet.
Dat klinkt het juist wel.

quote:
Interessant.
Dat dan weer wel... ben benieuwd of wij daar nog wat van mee gaan maken.
- En zoals pijn ook een vorm van voelen is, laat kou me weten dat ik wist wat warmte was.
- Ik ben de reden voor wie voor zijn lijden reden zoekt!
- Those people who tell you not to take chances, they are all missing on what life is about.
pi_95838664
Maar drijft ons heelal al niet door de 11de dimensie en wat kan dit betekenen voor onze notie van tijd ?
pi_95840375
Dit is het arXiv-artikel. Het is inderdaad waar dat renormalizatieproblemen beter onder controle zijn in lagere dimensies. Ook het hiërarchieprobleem (waarom is het Higgsdeeltje zo licht?) is een bekend probleem, maar wordt ook opgelost door supersymmetrie (ik geloof dat we dan superpartners in de TeV-schaal moeten vinden).

Dat er meer of minder dimensies zijn is niet zo'n gek idee. Sinds Einstein weten we dat ruimtetijd dynamisch is, en in snaartheorie kan de topologie van ruimtetijd ook veranderen (Einsteins algemene relativiteitstheorie zegt weinig tot niks over de mogelijke topologieën van de ruimtetijd).

Ik denk dat het meest interessante aspect is, dat het de versnelling van ons universum zou kunnen verklaren. Dat is toch één van de grootste onopgeloste problemen in de theoretische fysica: waarom zou de kosmologische constante zo bizar klein zijn? (naieve berekeningen geven een KC die 10121 maal zo groot is :D ) Het zou natuurlijker zijn als dat ding gewoon 0 zou zijn.

Experimenteel zou je de theorie dus kunnen beoordelen door het ontbreken van zwaartekrachtsgolven. De reden is, dat de algemene relativiteitstheorie in (2+1) dimensies (2 ruimte, 1 tijd) geen lokale vrijheidsgraden kent; er is letterlijk geen zwaartekracht. Het ontbreken van zwaartekrachtsgolven net na de ontkoppeling (na circa 380.000 jaar) zou een hint kunnen zijn dat het universum toen (2+1)-dimensionaal was.

Leuk artikeltje, zal het in de gaten houden :)
pi_95840378
quote:
0s.gif Op vrijdag 22 april 2011 01:49 schreef superdrufus het volgende:
Maar drijft ons heelal al niet door de 11de dimensie en wat kan dit betekenen voor onze notie van tijd ?
M-theorie stelt dat er 11 dimensies zijn. Daar valt nog weinig over te zeggen, aangezien we weinig weten over M-theorie :) (Vooral dat de lage energie limiet door een unieke supergravitatietheorie wordt gegeven).
  vrijdag 22 april 2011 @ 08:00:19 #8
27454 InTrePidIvity
Looks like it's broken...
pi_95840478
Ik snap echt geen reet van dit topic :+ Toch klinkt het allemaal erg interessant!
...it's rielie broken... It's rielie, rielie broken... Let's go wecycle!
[Tournament] Beste Remake
  vrijdag 22 april 2011 @ 09:00:19 #9
44552 Black_Ninja
Ninja's bestaan!
pi_95840988
Ik kom een heel eind met deze theorie alleen begrijp ik niet helemaal waar hij die vierde dimensie vandaan laat komen. Ontstaat deze spontaan door het stabiliseren van het heelal na de big bang of is er een andere reden dat deze 4e dimensie er aan zit te komen?
Domo Arigato!
  vrijdag 22 april 2011 @ 12:06:57 #10
309673 Yogaflame
Haters gaan Haten
pi_95846311
Interessant! Effe volgen dit *O*
Don't sweat the petty things and don't pet the sweaty things.
pi_95847652
quote:
0s.gif Op vrijdag 22 april 2011 09:00 schreef Black_Ninja het volgende:
Ik kom een heel eind met deze theorie alleen begrijp ik niet helemaal waar hij die vierde dimensie vandaan laat komen. Ontstaat deze spontaan door het stabiliseren van het heelal na de big bang of is er een andere reden dat deze 4e dimensie er aan zit te komen?
Als ik het goed heb begrepen bedoelen ze met de theorie dat de Big Bang toen één dimensie was, die uitzette tot 2 dimensies (wat te controleren moet zijn), waarna die weer uitgroeide tot de huidige (?) drie dimensies. Omdat er geen reden is waarom dit bij 3 dimensies moet ophouden stellen ze dat het aantal dimensies op bepaalde plekken in het heelal al is uitgegroeid tot 4 (wat ook meteen de kosmische expansie verklaart :)).

Zeer leuke theorie dit, en briljant out-of-the-box :) Dat de natuurkundige modellen steeds ingewikkelder worden om alles te verklaren zou een hint kunnen zijn dat we op de verkeerde manier redeneren, en dan is dit natuurlijk een briljante, elegante oplossing.
  vrijdag 22 april 2011 @ 13:02:15 #12
44552 Black_Ninja
Ninja's bestaan!
pi_95847894
quote:
0s.gif Op vrijdag 22 april 2011 12:51 schreef TBNA het volgende:

[..]

Als ik het goed heb begrepen bedoelen ze met de theorie dat de Big Bang toen één dimensie was, die uitzette tot 2 dimensies (wat te controleren moet zijn), waarna die weer uitgroeide tot de huidige (?) drie dimensies. Omdat er geen reden is waarom dit bij 3 dimensies moet ophouden stellen ze dat het aantal dimensies op bepaalde plekken in het heelal al is uitgegroeid tot 4 (wat ook meteen de kosmische expansie verklaart :)).

Zeer leuke theorie dit, en briljant out-of-the-box :) Dat de natuurkundige modellen steeds ingewikkelder worden om alles te verklaren zou een hint kunnen zijn dat we op de verkeerde manier redeneren, en dan is dit natuurlijk een briljante, elegante oplossing.
Tot zo ver kon ik hem prima volgen maar als er een nieuwe dimensie ontstaat dan moet dat toch iets kosten? Of vervalt de wet van energie behoud op het moment dat we ergens een nieuwe dimensie aan vast plakken?
Domo Arigato!
pi_95848111
quote:
0s.gif Op vrijdag 22 april 2011 13:02 schreef Black_Ninja het volgende:

[..]

Tot zo ver kon ik hem prima volgen maar als er een nieuwe dimensie ontstaat dan moet dat toch iets kosten? Of vervalt de wet van energie behoud op het moment dat we ergens een nieuwe dimensie aan vast plakken?
Misschien hoeft het niet wat te kosten omdat het één van de basisnatuurwetten blijkt te zijn? En zelfs al zou het energie kosten, die kan er makkelijk bijberekend worden, net zoals we in het huidige model donkere energie/materie hebben bedacht om alles te kunnen verklaren. Dus dit lijkt me niet zo'n belangrijk bezwaar :)
pi_95848154
quote:
0s.gif Op vrijdag 22 april 2011 07:44 schreef Haushofer het volgende:
Dit is het arXiv-artikel.

(...)
Experimenteel zou je de theorie dus kunnen beoordelen door het ontbreken van zwaartekrachtsgolven. De reden is, dat de algemene relativiteitstheorie in (2+1) dimensies (2 ruimte, 1 tijd) geen lokale vrijheidsgraden kent; er is letterlijk geen zwaartekracht. Het ontbreken van zwaartekrachtsgolven net na de ontkoppeling (na circa 380.000 jaar) zou een hint kunnen zijn dat het universum toen (2+1)-dimensionaal was.

Leuk artikeltje, zal het in de gaten houden :)
Dat is inderdaad een originele en verbluffend simpele gedachte. Had eerder al eens gelezen over Causal Dynamical Triangulations (o.a. met Renate Loll) en dat je daarmee vanuit een 2 dimensionale quantum wereld, een 4 dimensionale 'klassieke' wereld kan laten groeien.

Aangezien een zwaartekrachtsgolf volgens de ART precies gelijk is aan een golf van de 3+1D ruimte-tijd, dan kan er volgens de definitie van een golf dus nooit iets 'golven' in een 2+1D ruimte-tijd. Een 2+1D ruimte-tijd kan immers niet meer 'krommen' dus daarmee wordt er niks meer afgebogen en kan de ART zwaartekracht niet langer bestaan. Maar wat zou er dan in de 2+1D wereld gebeuren met het equivalentie principe (dat zwaar en traag aan elkaar koppelt)? Deeltjes hebben immers nog altijd massa en dus een traagheid door hun interactie met het allesomvattende Higgsveld (of wordt dat in deze nieuwe theorie overbodig en is massa gewwon niet gedefinieerd in 2+1D)?

Als het ontstaan van een nieuwe dimensie zowel de periode van inflatie alswel de nog steeds versnellende uitdijing van het heelal kan verklaren, hebben we dan 'dark energy' ook niet meer nodig (maar 'dark matter' nog wel)?

Er was één zin in het arxiv artikel die me de wenkbrauwen deed fronsen: "Assuming that entropy is generally conserved over the evolution of the universe...". Ik dacht dat de entropie van het universum juist altijd toenam en dat het extreem laag was net na de big bang. Of is hier de gedachte dat de hoeveelheid Energie geconserveerd wordt, maar dat door het ontstaan van een derde ruimtelijke dimensie er opeens veel meer microtoestanden beschikbaar kwamen en dat daardoor de totale entropie toenam? En dat het ontstaan van misschien wel een 5de dimensie de reden is dat we de unversele entropie nog altijd zien toenemen?
pi_95848508
quote:
0s.gif Op vrijdag 22 april 2011 13:11 schreef Agno het volgende:
Aangezien een zwaartekrachtsgolf volgens de ART precies gelijk is aan een golf van de 3+1D ruimte-tijd, dan kan er volgens de definitie van een golf dus nooit iets 'golven' in een 2+1D ruimte-tijd. Een 2+1D ruimte-tijd kan immers niet meer 'krommen' dus daarmee wordt er niks meer afgebogen en kan de ART zwaartekracht niet langer bestaan. Maar wat zou er dan in de 2+1D wereld gebeuren met het equivalentie principe (dat zwaar en traag aan elkaar koppelt)? Deeltjes hebben immers nog altijd massa en dus een traagheid door hun interactie met het allesomvattende Higgsveld (of wordt dat in deze nieuwe theorie overbodig en is massa gewwon niet gedefinieerd in 2+1D)?
Zou je dit misschien kunnen toelichten? Ik ben meer een geïnteresseerde leek die het leuk vind om dit soort artikelen en theorieën te bestuderen, maar ik snap niet echt wat je hiermee bedoelt.
  vrijdag 22 april 2011 @ 13:33:39 #16
44552 Black_Ninja
Ninja's bestaan!
pi_95848844
quote:
0s.gif Op vrijdag 22 april 2011 13:11 schreef Agno het volgende:

[..]

Aangezien een zwaartekrachtsgolf volgens de ART precies gelijk is aan een golf van de 3+1D ruimte-tijd, dan kan er volgens de definitie van een golf dus nooit iets 'golven' in een 2+1D ruimte-tijd. Een 2+1D ruimte-tijd kan immers niet meer 'krommen' dus daarmee wordt er niks meer afgebogen en kan de ART zwaartekracht niet langer bestaan. Maar wat zou er dan in de 2+1D wereld gebeuren met het equivalentie principe (dat zwaar en traag aan elkaar koppelt)? Deeltjes hebben immers nog altijd massa en dus een traagheid door hun interactie met het allesomvattende Higgsveld (of wordt dat in deze nieuwe theorie overbodig en is massa gewwon niet gedefinieerd in 2+1D)?
Dit is juist mijn probleem met deze hele theorie. Ik zie te veel gaten waar hij of een huidige eigenschap van iets weg moffelt met het idee "toen bestond het niet, en nu wel". En ik kan me voorstellen dat massa in een 2d universum nog steeds effect heeft. Massa zorgt voor vertraging en zelfs bij beweging door een 2d universum zal iets vertraging mee maken na gelang iets massa heeft.

quote:
Als het ontstaan van een nieuwe dimensie zowel de periode van inflatie alswel de nog steeds versnellende uitdijing van het heelal kan verklaren, hebben we dan 'dark energy' ook niet meer nodig (maar 'dark matter' nog wel)?
Waarschijnlijk niet, dark matter zou wellicht ook niet nodig zijn maar daarvoor moeten we meer weten over het gedrag van een 4d universum. Ik kan me op dit moment ook weinig voorstellen bij bijv. licht dat door een 4d universum gaat en daarna de overgang maakt naar een 3d universum.
Domo Arigato!
pi_95849489
quote:
0s.gif Op vrijdag 22 april 2011 13:23 schreef TBNA het volgende:

[..]

Zou je dit misschien kunnen toelichten? Ik ben meer een geïnteresseerde leek die het leuk vind om dit soort artikelen en theorieën te bestuderen, maar ik snap niet echt wat je hiermee bedoelt.
Ik ben ook maar een geïnteresseerde leek en mijn post was eigenlijk meer een serie vragen aan de echte expert Haushofer alhier. En ik vrees dat een nadere uitleg van mij als leek het scherpkritische oog van de meester niet zal doorstaan... :)

Ben wel wat verder aan het lezen over zwaartekrachtgolven en het is me nog niet precies duidelijk of je wel nog zwaartekracht kan hebben (in 2+1D), maar dan zonder zwaartekrachtsgolven te induceren. Als dat zo is dan blijft massa ook in deze 2+1D wereld gewoon traag en zwaar (beide begrippen zijn equivalent) en is er nog steeds iets van een Higgsveld nodig om de massa te verklaren.

[ Bericht 0% gewijzigd door Agno op 22-04-2011 19:22:15 ]
pi_95861256
Dit nieuwe idee heeft nog niet zoveel losgemaakt op de natuurkundefora en men lijkt momenteel helemaal in de ban van een mogelijke ontdekking van het Higgs-deeltje door het Atlas team obv een uitgelekt rapport http://www.science20.com/(...)just_see_higgs-78316.

Toch vind ik dit idee van 'heel vroeger waren er minder dimensies' interessant.

Even een wild idee (ben ik gek op) O-)

Stel nu eens dat het aantal dimensies niet afhangt van de energie (dus hoe hoger de energie, hoe minder dimensies noodzakelijk zijn), maar van de energiedichtheid. Dan zou je voor een zwart gat kunnen redeneren dat er op een gegeven moment zoveel massa (energie) op een punt geconcentreerd is, dat het 'gat' van een 3D ruimte naar 2D ruimte terugvalt op het moment dat licht niet meer kan 'ontsnappen'. Dat klopt precies met de theorie van Bekenstein die stelt dat de entropie van een zwart gat schaalt met de oppervlakte (dus 2D) van de horizon en dat deze 2D oppervlakte bepaald hoeveel informatie er totaal in een zwart gat opgeslagen kan worden. Gerard 't Hoofd heeft voorgesteld om dit probleem op te lossen met het holografische principe (bijv. een 3D object (inhoud gat) projecteren vanuit de informatie op een 2D scherm (horizon)), maar dat is in deze theorie helemaal niet meer nodig. Een oneindig gebogen ruimte-tijd plaatst het zwarte gat als het ware 'buiten' de ruimte-tijd (<- geleerd van Haushofer!), maar waarom zou het zwarte gat niet gewoon gelijk zijn aan de 2D horizon die ontstaat na het instorten van 1 van de ruimtedimensies zodra een bepaalde lokale energiedichtheid (licht kan niet meer ontsnappen) wordt bereikt?

En wij allemaal maar denken dat er een 'gat was waarin je valt' en dat we de zwarte inhoud nooit zouden kunnen waarnemen omdat zelfs licht er niet uit kon ontsnappen... _O- .
pi_95861831
quote:
0s.gif Op vrijdag 22 april 2011 19:44 schreef Agno het volgende:
Even een wild idee (ben ik gek op) O-)
Juist! Met deze theorie zouden heel veel ingewikkelde natuurkundige problemen op een briljante en elegante manier versimpeld kunnen worden :)
  zaterdag 23 april 2011 @ 09:42:04 #20
44552 Black_Ninja
Ninja's bestaan!
pi_95880849
quote:
0s.gif Op vrijdag 22 april 2011 19:44 schreef Agno het volgende:

Toch vind ik dit idee van 'heel vroeger waren er minder dimensies' interessant.

Even een wild idee (ben ik gek op) O-)

...
Als je er heel versimpeld naar kijkt is een zwart gat natuurlijk een 2d object. Ja het neemt ruimte in als een 3d object maar het is een punt van "oneindige dichtheid". Er kan dus niks meer bij alleen nog maar op. Door de extreme zwaartekracht wordt alles uitgesmeerd over deze "oppervlakte" tot een zo dun mogelijke schil (1 atoom of minder) en is dus zo goed als 2d geworden.
Domo Arigato!
  zaterdag 23 april 2011 @ 10:52:33 #21
45206 Pietverdriet
Ik wou dat ik een ijsbeer was.
pi_95882302
Kunnen Lambiekjeposts niet gewoon standaard naar TRU of BNW worden gezet?
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
pi_95882451
quote:
Kunnen Lambiekjeposts niet gewoon standaard naar TRU of BNW worden gezet?
Wat? Waarom? Hij brengt heel interessant nieuws.
Als Stojkovic gelijk heeft zou dat nieuws zijn wat zijn weerga niet kent. Ik begrijp wel waarom hij deze oplossing zo mooi vind, het verklaart het onverklaarbare, vereenvoudigt het complexe.
En het is niet vreemd. Het heelal vervormt relativisitisch constant alle kanten op. Alleen wij merken er zelf weinig van. Toch gebeurt het. En het is natuurlijk ook niet zo dat er plotseling een extra dimensie bij is, dit gaat natuurlijk cumulatief. Ik hoop dat deze theorie van Stojkovic dit ook beschrijft.
  zaterdag 23 april 2011 @ 11:04:19 #23
45206 Pietverdriet
Ik wou dat ik een ijsbeer was.
pi_95882518
quote:
0s.gif Op zaterdag 23 april 2011 11:00 schreef Onverlaatje het volgende:

[..]

Wat? Waarom? .
Omdat dit niets met Wetenschap te maken heeft.
In Baden-Badener Badeseen kann man Baden-Badener baden sehen.
pi_95882898
quote:
Stel nu eens dat het aantal dimensies niet afhangt van de energie (dus hoe hoger de energie, hoe minder dimensies noodzakelijk zijn), maar van de energiedichtheid.
Dat klinkt mij als muziek in de oren. Materie is in mijn visie dan ook niets anders dan het vervormen/oprollen van in elkaar verwoven multidimensionale interactievlakken, energie drukt de mate van interactie uit. Dan zijn materie of energie niet elementair, slechts effectuele verschijningsvormen.
pi_95952117
Even een Tweede Paasgedachte.

Als zwaartekrachtsgolven inderdaad niet kunnen bestaan in een (2+1)D wereld, dan betekent dat ook dat twee om elkaar heen 'schuivende' massa's in een plat vlak ook geen energie kunnen verliezen (er worden immers geen energetische zwaartekrachtsgolven geïnduceerd) en daarom dus eeuwig om elkaar heen blijven draaien. Of bestaat zwaartekracht in het plattevlak (2D) zowiezo niet meer en trekken de massa's elkaar niet meer aan?

Wat ik me ook afvraag: is een zwaartekrachtsgolf een (2+1)D verschijnsel binnen een (3+1)D metriek? Of golft alles mee en hebben we eigenlijk een (4+1)D wereld nodig om een (3+1)D golf te creëren?
abonnement Unibet Coolblue Bitvavo
Forum Opties
Forumhop:
Hop naar:
(afkorting, bv 'KLB')