211service.com
Hoe een multiversum te bouwen
Metamaterialen zijn stoffen waarin natuurkundigen hebben geknoeid met het vermogen van een materiaal om elektrische en magnetische velden te ondersteunen. Ze kunnen worden ontworpen om elektromagnetische golven rond, over en achter objecten te sturen om onzichtbaarheidsmantels te creëren die objecten verbergen.
Als dat een beetje lijkt op de manier waarop zwaartekrachtvelden licht kunnen buigen, dan zal het je niet verbazen dat er een formele wiskundige analogie bestaat tussen optische metamaterialen en de algemene relativiteitstheorie.
Het idee dat alles wat Einstein kan doen, metamaterialen ook kunnen, heeft geleid tot een explosie van interesse in elektromagnetische ruimte. Natuurkundigen hebben al onderzoek gedaan naar zwarte gaten die licht naar binnen zuigen maar niet naar buiten laten komen en naar wormgaten die verschillende gebieden van de elektromagnetische ruimte met elkaar verbinden.
Vandaag zegt Igor Smolyaninov van de Universiteit van Maryland in College Park dat de analogie met ruimtetijd veel verder kan worden doorgevoerd. Hij zegt dat het mogelijk is om metamaterialen te creëren die analoog zijn aan verschillende soorten ruimtes die door kosmologen zijn bedacht om aspecten van het heelal te verklaren.
In deze theorieën kan de ruimte verschillende aantallen dimensies hebben die vroeg in de geschiedenis van het heelal compact worden, waardoor de drie dimensies van ruimte en één van tijd (3+1) overblijven die we vandaag zien. In symmetrieën van deze ruimtes zijn afhankelijk van de afmetingen en de manier waarop ze zijn verdicht en dit bepaalt op zijn beurt de wetten van de fysica in deze regio's.
Het blijkt, zegt Smolyaninov, dat het mogelijk is om metamaterialen te maken met elektromagnetische ruimtes waarin sommige dimensies worden verdicht. Hij zegt dat het zelfs mogelijk is om stoffen te creëren waarin de ruimtes variëren van regio tot regio, dus een ruimte met 2 gewone en 2 verdichte dimensies, zou kunnen grenzen aan een ruimte met slechts 2 gewone dimensies en ook verbonden met een 2d ruimte met 1 gecompacteerde dimensie enzovoort.
De wormgaten die overgangen tussen deze regio's maken, zouden bijzonder interessant zijn. Het zou mogelijk moeten zijn om de geboorte van fotonen in deze regio's te observeren en er is zelfs een zekere zin dat de overgang de geboorte van een nieuw universum zou kunnen vertegenwoordigen. Een vergelijkbare topologische overgang zou ons eigen heelal kunnen hebben voortgebracht, zegt Smolyaninov.
Hij laat verder zien dat deze materialen kunnen worden gebruikt om een multiversum te creëren waarin verschillende universums verschillende eigenschappen hebben. In feite zou het mogelijk moeten zijn universums te creëren waarin verschillende natuurwetten ontstaan.
Dat opent een nieuw gebied voor optische apparaten. Smolyaninov geeft het voorbeeld van elektromagnetische universa waarin fotonen zich gedragen alsof ze massief, massaloos of geladen zijn, afhankelijk van de topologie van de ruimte en de natuurwetten die daaruit voortvloeien.
Wat voor soort apparaten dit gedrag kunnen misbruiken, is nog niet duidelijk. Als je er een bedenkt, post ze dan hier. Dit is duidelijk een veld dat voorlopig alleen lijkt te worden beperkt door de geest van de ontwerper.
Referentie: arxiv.org/abs/1005.1002 : Metamateriaal Multiversum