A veces se les pregunta a los científicos si hacen nuevos experimentos en el laboratorio o si siguen haciendo los mismos una y otra vez porque saben cuáles serán los resultados. La mayoría de los científicos hacen lo primero, pero el progreso científico también depende de hacer lo segundo y asegurarse de que lo que creemos que sabemos sigue siendo cierto a la luz de la nueva información.
En nuevas pruebas, los científicos del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) observaron la estructura y las propiedades del silicio, que se ha estudiado mucho. Los resultados arrojan luz sobre un lugar probable para encontrar la «quinta fuerza». Un comunicado de prensa dice que esto puede ayudarnos a aprender más sobre cómo funciona la naturaleza.
En pocas palabras, solo necesitamos tres dimensiones de espacio (norte-sur, este-oeste y arriba-abajo) y una dimensión de tiempo (pasado-futuro) para dar sentido al mundo. En su teoría de la gravedad, Albert Einstein dijo que la masa cambia el tamaño del espacio y el tiempo.
Science Focus de la BBC dice que en la década de 1920, Oskar Klein y Theodor Kaluza propusieron la hipótesis de las cinco dimensiones para explicar las fuerzas de la naturaleza. En ese momento, la gravedad era la única fuerza electromagnética que se conocía.
Pero el descubrimiento de las fuerzas nucleares fuertes y débiles impulsó la idea de Klein y Kaluza. Luego, esta idea se combinó con fuerzas electromagnéticas para hacer el modelo estándar, que explica la mayoría de las cosas que suceden en la naturaleza, pero no todas.
A medida que los físicos recurren a la Teoría de Cuerdas para explicar por qué la gravedad es tan débil, la idea de una enorme quinta dimensión sigue apareciendo. Esto también puede explicar por qué hay materia oscura.
Investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) bombardearon silicio con neutrones y midieron la intensidad, los ángulos y las intensidades de estas partículas para aprender más sobre su estructura cristalina.
A medida que los neutrones se mueven a través de la estructura cristalina, crean ondas estacionarias entre y encima de las filas o láminas de átomos. Cuando estas ondas chocan entre sí, forman pequeños patrones llamados oscilaciones pendellosung. Estos patrones nos informan sobre las fuerzas que los neutrones encuentran dentro de la estructura.
Cada fuerza la llevan a cabo partículas cuyo rango está inversamente relacionado con la masa que tienen.
Entonces, una partícula sin masa, como un fotón, tiene un rango infinito, y lo mismo es cierto para una partícula con masa. Al limitar hasta dónde puede llegar una fuerza, también puede limitar la potencia que tiene. Pruebas recientes han demostrado que la fuerza de la quinta fuerza hipotética está limitada a un rango de longitudes de 0,02 a 10 nanómetros. Esto nos da un rango para buscar la quinta dimensión en la que trabaja esta fuerza.
Más investigación en esta área pronto podría conducir al descubrimiento de la quinta dimensión y, por primera vez en las escuelas, los profesores de física tendrían que descubrir cómo explicar una idea abstracta, al igual que sus alumnos.