211service.com
Hur man bygger ett multiversum
Metamaterial är ämnen där fysiker har pillat med ett materials förmåga att stödja elektriska och magnetiska fält. De kan utformas för att styra elektromagnetiska vågor runt, över och bakom föremål för att skapa osynlighetskappor som döljer föremål.
Om det låter lite som hur gravitationsfält kan böja ljus, kommer du inte att bli förvånad över att lära dig att det finns en formell matematisk analogi mellan optiska metamaterial och allmän relativitet.
Tanken att allt Einstein kan göra, kan metamaterial också göra, har lett till en explosion av intresse för det elektromagnetiska rymden. Fysiker har redan undersökt svarta hål som suger in ljus men som inte släpper ut det och maskhål som förbinder olika delar av det elektromagnetiska rymden.
Idag säger Igor Smolyaninov vid University of Maryland i College Park att analogin med rumtid kan tas mycket längre. Han säger att det är möjligt att skapa metamaterial som är analoga med olika typer av utrymmen som kosmologer har drömt om för att förklara aspekter av universum.
I dessa teorier kan rymden ha olika antal dimensioner som blir kompakterade tidigt i universums historia, vilket lämnar de tre dimensionerna av rymden och en av tiden (3+1) som vi ser idag. I symmetrier av dessa utrymmen beror på dimensionerna och hur de kompakteras och detta i sin tur bestämmer fysikens lagar i dessa regioner.
Det visar sig, säger Smolyaninov, att det är möjligt att skapa metamaterial med elektromagnetiska utrymmen där vissa dimensioner kompakteras. Han säger att det till och med är möjligt att skapa ämnen där utrymmena varierar från region till region, så ett utrymme med 2 vanliga och 2 komprimerade dimensioner kan ligga intill ett utrymme med bara 2 vanliga dimensioner och även kopplat till ett 2D-utrymme med 1 kompakterad dimension och så vidare.
De maskhål som gör övergångar mellan dessa regioner skulle vara särskilt intressanta. Det borde vara möjligt att observera födelsen av fotoner i dessa regioner och det finns till och med en mening där övergången skulle kunna representera födelsen av ett nytt universum. En liknande topologisk övergång kan ha gett upphov till vårt eget universum, säger Smolyaninov.
Han fortsätter med att visa att dessa material kan användas för att skapa ett multiversum där olika universum har olika egenskaper. I själva verket borde det vara möjligt att skapa universum där olika fysiklagar uppstår.
Det öppnar upp ett nytt område för optiska enheter. Smolyaninov ger exemplet med elektromagnetiska universum där fotoner beter sig som om de är massiva, masslösa eller laddade beroende på rymdens topologi och fysikens lagar som detta ger upphov till.
Vilken typ av enheter som kan utnyttja detta beteende är inte klart ännu. Om du tänker på några, lägg upp dem här. Detta är helt klart ett fält som för tillfället bara verkar begränsas av designerns sinne.
Ref: arxiv.org/abs/1005.1002 : Metamaterial Multiverse