DIMENSIONES OCULTAS

Las ondas gravitacionales poseen el potencial de revelar dimensiones ocultas. 

Esas dimensiones extra deberían ser capaces de causar «ondulaciones» en nuestra realidad, modificándola imperceptiblemente.

‹En física una onda gravitacional es una perturbación del espacio-tiempo generada por un cuerpo masivo acelerado. La existencia de ese tipo de onda consiste en la propagación de una perturbación gravitatoria en el espacio-tiempo, la cual se transmite a la velocidad de la luz.›

Cualquier persona medianamente instruida sabe que vivimos en un Universo de cuatro dimensiones, tres de ellas espaciales y una temporal. Esto no significa que sean las únicas que existen. Los físicos, en efecto, llevan décadas recurriendo a toda una serie de "dimensiones extra", que resultan necesarias para explicar determinados fenómenos cuánticos.

Poco tiempo atrás un equipo de investigadores del Instituto Max Planck de Física Gravitacional en Postdam, ha propuesto una forma para "sacar a la luz" estas dimensiones extra; ya que las mencionadas dimensiones deberían ser capaces de causar "ondulaciones" en nuestra realidad, modificándola imperceptiblemente a través de las ondas gravitacionales.

Comparada con las demás fuerzas fundamentales de la Naturaleza la gravedad es extraordinariamente debil. Y los físicos llevan ya mucho tiempo preguntándose por qué. Una de las posibles razones es que la gravedad, de algún modo, se está "filtrando" en dimensiones adicionales, es decir, más allá de las tres dimensiones espaciales que nosotros experimentamos.

De hecho, algunas de las teorías que tratan de unir gravedad y Mecánica Cuántica, como la teoría de cuerdas, requieren de dimensiones adicionales para funcionar, y exigen además que la gravedad sea capaz de propagarse a través de ellas. Como se sabe, de las cuatro fuerzas fundamentales, solo la gravedad se sigue resistiendo a ser "cuantificada". Lo cual significa que no existe (o no se ha encontrado hasta ahora) una partícula subatómica que transporte la unidad mínima de gravedad. Las otras tres fuerzas (electromagnetismo y fuerzas nucleares fuerte y débil) tienen cada una una partícula asociada: Fotones, gluones y partículas W y Z. Y todas ellas han sido producidas con éxito en múltiples experimentos de laboratorio. Nadie, sin embargo, ha sido aún capaz de encontrar un "gravitón".

Las principales bases para hallar alguna de estas dimensiones ocultas están en los experimentos del LHC, el Gran Colisionador de Hadrones del CERN.

Nuevas expectativas:

En los últimos dos años, ha crecido la expectativa sobre las ondas gravitacionales. Esas pequeñas ondulaciones en el tejido espacio-temporal del Universo, causadas por el movimiento de objetos muy masivos, se descubrieron por primera vez en 2015. Y dado que es muy probable que la gravedad sea capaz de extenderse a través de todas las dimensiones que existen, esas ondas se han convertido en una forma muy prometedora para detectar cualquier dimensión más allá de las que conocemos.

"Si hay dimensiones adicionales en el Universo -afirma Gustavo Lucena Gómez, autor principal del estudio- las ondas gravitacionales pueden propagarse a través de ellas". G. Gómez y su colega David Andriot han calculado cómo esas potenciales dimensiones extra podrían estar afectando a las ondas gravitatorias que podemos observar. Y hallaron dos peculiares efectos que nos permitirían "cazarlas": ondas extra en frecuencias muy altas, y una modificación en la forma en que las ondas gravitacionales estiran el espacio.

De hecho, según los investigadores, a medida que las ondas gravitacionales se propagan a través de una dimensión extra, deberían generar una "torre" de ondas gravitatorias extra, con una frecuencia muy alta después de una distribución regular.

El segundo efecto provocado por las dimensiones extra, sin embargo, sería mucho más sencillo de ver, ya que modificaría las ondas gravitacionales "normales", las que se detectan actualmente, sin necesidad de añadir señales extra. "Si hay dimensiones adicionales en nuestro Universo -explica Gómez- estirarían y encogerían el espacio-tiempo de una forma diferente a como lo hacen las ondas gravitacionales estandar".

A medida que una onda gravitacional atraviesa el Universo, estira y encoje el espacio de una forma muy específica. Sería como tirar de una banda de goma, que se haría más larga en una dirección y más corta en la otra, para volver a su forma original cuando la soltamos.

Sin embargo, las dimensiones adicionales del Universo harían que el espacio se estirara y se encogiera de forma diferente, algo que los investigadores han llamado "modo respiración". Igual que los pulmones al respirar, el espacio se expandiría y se contraería a medida que las ondas gravitacionales pasan, además de estirarse y aplastarse como hacen normalmente.

Fuente: ABC