A los científicos a veces se les pregunta si realizan nuevos experimentos en el laboratorio o continúan repitiendo los anteriores para los que tienen ciertos resultados. Si bien la mayoría de los científicos emprenden lo primero, el avance científico también se basa en realizar lo segundo y validar si lo que creemos que sabemos sigue siendo cierto a la luz de nuevos conocimientos.
Cuando los investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) analizaron la estructura y las características del muy estudiado silicio en nuevas pruebas, los hallazgos revelaron una ubicación probable para descubrir la 'quinta fuerza'. Según un comunicado de prensa, esto puede ayudarnos a mejorar nuestro conocimiento de cómo funciona la naturaleza.
En pocas palabras, todo lo que necesitamos para dar sentido al mundo son tres dimensiones de espacio, a saber, norte-sur, este-oeste y arriba-abajo, y una dimensión de tiempo, a saber, pasado-futuro. Sin embargo, la masa deforma las dimensiones del espacio-tiempo, como propuso Albert Einstein en su teoría de la gravedad.
Aparte de la gravedad, la única fuerza electromagnética conocida en la década de 1920, Oskar Klein y Theodor Kaluza sugirieron la hipótesis de las cinco dimensiones para explicar las fuerzas de la naturaleza, según Science Focus de la BBC.
Sin embargo, el descubrimiento de las fuerzas nucleares fuertes y débiles impulsó el concepto de Klein y Kaluza, que se combinó con las fuerzas electromagnéticas para formar el modelo estándar, que explica la mayoría de los fenómenos de la naturaleza, pero no todos.
A medida que los físicos recurren a la teoría de cuerdas para explicar por qué la gravedad es tan débil, resurge la noción de una vasta quinta dimensión, que también puede explicar la presencia de materia oscura.
Para comprender mejor la estructura cristalina del silicio, los investigadores del NIST lo bombardearon con neutrones y midieron la intensidad, los ángulos y las intensidades de estas partículas para sacar conclusiones sobre la estructura.
A medida que los neutrones se mueven a través de la estructura cristalina, generan ondas estacionarias entre y encima de las filas o láminas de átomos. Cuando estas ondas chocan, generan patrones sutiles conocidos como oscilaciones pendellösung, que brindan información sobre las fuerzas de los neutrones que los neutrones encuentran dentro de la estructura.
Cada fuerza está mediada por partículas portadoras, cuyo alcance es inversamente proporcional a su masa.
Como resultado, una partícula sin masa, como un fotón,
tiene un rango infinito y viceversa. Al limitar el rango en el que puede operar
una fuerza, también se puede restringir su poder. Pruebas recientes pudieron
restringir la fuerza de la hipotética quinta fuerza en una escala de longitud
que va de 0,02 a 10 nanómetros, ofreciendo un rango en el que buscar la quinta
dimensión en la que actúa esta fuerza.
La investigación adicional en esta área pronto podría
conducir al descubrimiento de la quinta dimensión y, por primera vez en las
escuelas, los profesores de física, como los estudiantes, tendrían que envolver
sus cerebros alrededor de una idea abstracta.
Referencia: NIST
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