Lekker det ut fra virkeligheten? Jakten på den femte dimensjonen

Se for deg at du går gjennom stua di i mørket. Du kjenner veggene, du vet at gulvet er solid, og du føler deg trygg i hjemmet ditt. Men hva om det finnes en usynlig dør i selve virkeligheten? En slags kosmisk sprekk som gjør at hele vår verden lekker ut i et rom vi ikke kan se?

Det høres ut som et filmmanus fra Christopher Nolan, men for fysikere er dette et problem som faktisk får det til å knake i knea.

Når matematikken svikter

For å forstå hvorfor forskere nå leter etter en femte dimensjon, må vi snakke om et gigantisk problem: Universet går ikke opp i et regnestykke.

Akkurat nå styrer vi etter to hovedprinsipper: Standardmodellen, som er "bruksanvisningen" for hvordan små partikler oppfører seg, og mørk energi, den mystiske kraften som får universet til å utvide seg raskere og raskere.

Her kommer krøllen: Når fysikerne regner på det, blir resultatene helt på bærtur. Ifølge de nåværende ligningene burde den mørke energien vært massiv – vi snakker ufattelige mengder. Men når vi ser opp på stjernehimmelen med teleskop, er energien utrolig svak. Det er som om du regner ut at en kopp kaffe skal veie 25 kilo, men når du løfter den, føles den som en fjær.

Matematikken er ødelagt. Og fysikere hater når matematikken ikke stemmer.

Den "mørke dimensjonen"

Nå har forskerne Ignatios Antoniadis og Dieter Lüst kommet med et forslag som er like genialt som det er sprøtt. De foreslår at vår firedimensjonale virkelighet (opp/ned, frem/tilbake, sidevegs og tid) egentlig "leker" inn i en femte dimensjon.

De kaller det "Dark Dimension"-scenarioet.

Du tenker sikkert: "Greit, men hvor stor er denne dimensjonen?" I de fleste teorier om strengteori er ekstra dimensjoner mikroskopiske – så små at de nesten er usynlige. Men disse forskerne foreslår noe helt annet. De mener den femte dimensjonen kan være rundt en mikron bred.

For å sette det i perspektiv: En mikron er omtrent på størrelse med en bakterie. I partikkelfysikkens verden er en mikron gigantisk. Det er som å oppdage at den lille hybelen din egentlig har en enorm ballsal skjult bak tapetet.

Hvorfor dette endrer alt

Denne teorien hviler på noe som kalles "UV-IR-miksing". Vanligvis antar fysikere at det som skjer på det aller minste nivået (kvantefysikk) og det som skjer på det aller største nivået (hele universet), holder seg på hver sin kant. De snakker ikke sammen.

Men hvis denne femte dimensjonen finnes, er disse to verdenene koblet sammen. Grunnen til at den mørke energien virker så svak for oss, er at energien "tynnes ut" etter hvert som den sprer seg inn i den ekstra dimensjonen. Tenk på det som vann som renner utover et stort gulv – jo mer plass vannet får, jo tynnere blir laget.

Hvis denne teorien stemmer, vil det være det ultimate beviset for strengteori – den hellige gral i fysikken som har vært jakten på svaret i tiår.

Kan vi bevise det?

Dette er ikke bare matte på en tavle. Eksperimentelle fysikere er allerede på jakt etter avvik i tyngdekraften på mikroskopisk nivå. Hvis vi tester tyngdekraften på veldig kort avstand og oppdager at den oppfører seg rart – kanskje den blir sterkere eller svakere enn forventet – kan vi ha funnet kanten av vår egen dimensjon.

Vi stirrer i et lite nøkkelhull og prøver å skimte rommet på den andre siden. Enten det er snakk om et fysisk rom eller bare et vakkert matematisk triks, er jakten på den mørke dimensjonen et av de mest spennende feltene i moderne vitenskap.

Hold øynene åpne – universet er mye større (og mer lekkende) enn vi noen gang har forestilt oss!