Il concetto di dimensioni extra, che ci sono intere altre regioni della realtà che non possiamo percepire, ha stuzzicato i fisici per anni. E come fai a testare 4 dimensioni dello spazio quando hai solo un righello tridimensionale? Un'idea è quella di usare la gravità, una forza che potrebbe effettivamente raggiungere una dimensione extra e fornire agli scienziati le prove che stanno cercando. Per eseguire questo esperimento, un paio di fisici pensano che la migliore strategia sia partire da zero e costruire un nuovo sistema solare ... in miniatura.
Con nuove potenti attrezzature e strumenti sensibili, gli astronomi stanno scoprendo i misteri più velocemente di quanto possano risolverli. Abbiamo una conoscenza del 4% dell'Universo che è materia normale, mentre l'altro 96% è costituito da materia oscura ed energia oscura. Una possibile spiegazione per l'energia oscura è che non è affatto un mistero, è solo una gravità regolare e familiare che agisce stranamente su grandi distanze. Basta una dimensione extra di spazio; uno che non possiamo vedere con i nostri strumenti esistenti.
Una strana coincidenza per questa teoria della "gravità su larga scala" è suggerita dal veicolo spaziale Pioneer. Gli astronomi notarono negli anni '80 che Pioneer 10 e 11 non erano esattamente dove avrebbero dovuto essere. Una certa forza li sta rallentando, più di quanto possa essere spiegato dalla gravità del Sole. Sfortunatamente, i Pionieri sono influenzati dalla gravità da molti oggetti diversi, colpiti dal vento solare, fatti esplodere dalla radiazione cosmica e incontrando particelle interstellari.
Gli scienziati hanno bisogno di uno strumento migliore per testare le loro teorie; un modo per testare la gravità senza interferenze esterne. In un nuovo documento chiamato APSIS - un sistema planetario artificiale nello spazio per sondare la gravità extra-dimensionale e il MOND, i fisici Varun Sahnia e Yuri Shtanov propongono un veicolo spaziale insolito - un sistema solare in miniatura.
Credono che un veicolo spaziale che trasporta un sistema solare in miniatura potrebbe essere lanciato sul punto Lagrange L2 del sistema Terra-Sole. Questo è un punto lungo l'orbita terrestre in cui le forze di gravità della Terra e del Sole si annullano. I veicoli spaziali di stanza sono molto stabili (WMAP è già lì). Questo sistema solare artificiale sarebbe racchiuso all'interno di un veicolo spaziale più grande che lo proteggerebbe da raggi cosmici, polvere, vento solare e qualsiasi altra cosa che potesse interagire con i "pianeti" in orbita. Anche il serbatoio del veicolo spaziale, che diminuirà di massa nel tempo, dovrebbe essere posizionato il più lontano possibile dai mini-pianeti in modo che non subiscano variazioni nel tempo.
Una volta nel punto Lagrange L2, l'astronave rilasciava i mini-pianeti in orbite ellittiche all'interno del suo guscio protettivo. Anche se le orbite non fossero perfette, il veicolo spaziale avrebbe dei laser che potrebbe usare per fare piccoli cambiamenti con una leggera pressione. Le posizioni dei mini-pianeti in orbita potrebbero essere monitorate con estrema precisione nel corso di diversi anni. Eventuali anomalie gravitazionali si comporterebbero nel tempo, fornendo ai cosmologi montagne di dati per verificare l'impatto di una dimensione aggiuntiva.
Oltre alla sua funzione principale, il sistema solare artificiale potrebbe aiutare i cosmologi a testare altre teorie di gravità, dimensioni extra, energia oscura e materia oscura.
Quante dimensioni ci sono? La teoria delle stringhe prevede che potrebbero esserci 10 dimensioni o anche di più.
