امواج گرانشی میتوانند در هر بعدی منتشر شوند.
اگر بخواهیم به دنبال ابعاد بالاتر در جهان بگردیم،امواج گرانشی میتواند کلید یافتن آن باشد.این فرضیهی جدید در جست وجوی پاسخ این سوال است که چرا نیروی گرانش نسبت به سایر نیروهای بنیادی طبیعت ضعیفتر است.با این فرض که در حقیقت نیروی گرانشی به ابعاد اضافی،که هنوز موفق به مشاهده آنها نشده ایم، نشت میکند میتوان به این پرسش پاسخ داد.
ابعاد اضافی در سالهای متمادی از دیدگاههای مختلف بررسی شدهاند. این را امیلیان دودا از موسسه اکو پلیتکنیک فرانسه به نشریهي نیوساینتیست میگوید. امواج گرانشی میتواند نشانههای جدیدی برای یافتن ابعاد اضافی باشد.در حال حاضر ایدهی چهاربعدی بودن دنیای اطرافمان را به راحتی قبول کردهایم. سه بعد فضایی به اضافهی یک بعد زمانی.
فاصلهی زیادی بین فهم ما از اینکه ماده چگونه در ابعاد کوچک رفتار میکند تا واقعیت وجود دارد. که نظریهی ریسمان به ما کمک میکند آن را بهتر متوجه شویم.در حقیقت نظریهي ریسمان میگوید اگر جهان از ده بعد تشکیل شده باشد قابلفهمتر است. این نظریه پیشنهاد میکند که کوچکترین جزئ سازنده ماده که موفق به مشاهده آنها شدهایم،کوارکها هستند.که آنها در حقیقت متشکل از فیلامانهای یک بعدی انرژی که شبیه ریسمانهای لرزان هستند.
این ریسمانها احتمالهای فریبندهای برای فیزیکدانان است. چرا که اینها میتوانند مواردی را از جهان اطراف ما توصیف کنند که فیزیک شناخته شده در حال حاضر قادر به توصیف آن نیست.ریسمانها میتوانند تمام نیروهای طبیعت،جاذبه، الکترومغناطیس و نیروهای هستهای،را توصیف کنند.و همچنین میتواند ما را به درکی از انبساط تندشونده کیهان برساند.
تنها مشکل نظریه این است که میگوید ریسمانها حداقل به ده بعد فیزیکی احتیاج دارند که در حال حاضر قادر به مشاهدهی آنها نیستیم. دو فیزیکدان به نامهای اندرویت و لوسنا گومز در موسسهي ماکس پلانک آلمان ایدهی جدیدی دارند. آنها ادعا میکنند که احتمالا میتوانند توسط امواج گرانشی ابعاد بالاتر را مشاهده کنند.
امواج گرانشی که در یک سال گذشته سروصدای زیادی به پا کرده است، یکصد سال پیش توسط آلبرت انیشتین فیزیکدان مشهور پیشبینی شده بود.سال گذشته پژوهشگران در لایگو،دو رصدخانهی بزرگ در لوییزیانا و کالیفرنیا،اعلام کردند که در نهایت توانستهاند امواجی را در فضا مشاهده کنند. که همان امواج گرانشی پیشبینی شده در نظریهی نسبیت عام است.
امواج گرانشی شبیه امواج صوتی است. این امواج میتوانند در فضا با سرعت نور حرکت کنند.منبع تولید این امواج ادغام سیاهچالههای عظیم یا انفجار ستارههای بزرگ است.
امواج گرانشی در همهی ابعاد جهان، حتی ابعادی که برای مشاهده بسیار کوچک است منتشر میشوند.گومز به نشریهی نیوساینتیست میگوید اگر بعد اضافهای در جهان باشد، امواج گرانشی میتوانند از درون آن عبور کنند. گومز و اندرویت با یک مدل ریاضی توانستهاند اثر ابعاد پنهان بر موج گرانشی را توصیف کنند. آنها دو نکتهی اساسی را متوجه شده اند. امواج اضافی در فرکانسهای بالاتر وجود دارند.و میتوانند کشش متفاوتی در بافت جهان در ابعاد اضافی ایجاد کند.
در حال حاضر لایگو نمیتواند امواج گرانشی با فرکانس بیشتر را مشاهده کند و برای مشاهدهی امواج گرانشی با فرکانس بسیار زیاد لایگو باید هزار مرتبه حساستر از کنون باشد.این فرکانسهای زیاد ممکن است ما را به فیزیک جدیدی برساند. چون در حال حاضر هیچ فرآیند اخترفیزیک شناخته شدهای برای ایجاد امواج گرانشی با فرکانس بیشتر از هزار هرتز وجود ندارد.
در مورد دوم چیزی به نام مد تنفسی به فیزیکدانان این امکان را میدهد که ناهنجاریها در امواج گرانشی را بررسی کنند. چقدر فضا کشیده یا کوچک میشود در اثر انتشار این امواج. مد تنفسی فضا را در یک حالت خاص تغییر میدهد. برای مشاهدهی این رویداد باید سه مشاهدهگر نظیر لایگو همزمان به دنبال یک نشانهی مشخص باشند. پژوهشگران پیشبینی میکنند به زودی این ابزار فراهم شود.
این ایده نه تنها به پژوهشگران این امکان را میدهد که دربارهی ابعاد اضافی اطلاعات بیشتر کسب کنند، بلکه به آنها این امکان را میدهد که درباره ی سوالهای بنیادیتری نظیر اینکه چرا نیروي گرانش به عنوان یک نیروی بنیادی ضعیف است، نظریهپردازی کنند.
ممکن است گرانش به شش بعد اضافی جهان نشت کند. چون دانشمندان فقط به چهار بعد از جهان دسترسی دارند و فقط میتوانند در این این چهار بعد اندازهگیری کنند، احتمالا مقدار کمتری نسبت به مقدار واقعی نیروی گرانش اندازه میگیرند.البته این نظرات در حد ایدهپردازی ابتدایی قرار دارند.
بابی آخاریا،فیزیکدان نظری از کالج سلطنتی لندن، به نشریهی نیوزویک میگوید که به ابعاد اضافه در جهان اعتقاد دارد.ولی یافتن آنها توسط امواج گرانشی سخت است. چون آنها بسیار کوچکاند. او در واقع میگوید برای ایجاد کردن امواج گرانشی در ابعاد بالاتر باید انرژی زیادی صرف شود.اگر توانستید چنین امواجی ایجاد کنید، باید فرکانس زیادی داشته باشد که مشاهدهگری چون لایگو نمیتواند آنها را تشخیص دهد.
راه طولانیای وجود دارد تا این ایدهها به مرحلهی آزمایش برسند.اما اگر ابعاد بیشتری در جهان موجود باشد بسیار خوشحالکننده است که عدهای دربارهی کشف آنها فکر و نظریهپردازی میکنند.