(http://www.symmetrymagazine.org)

Τα laser ακτίνων-Χ αποτελούν την επόμενη γενιά πηγής φωτός. Θα εκπέμπουν εξαιρετικά ισχυρές ακτίνες-Χ, σε βραχείς παλμούς, 10 δισεκατομύρια φωτεινότερες από οποιαδήποτε άλλη πηγή φωτός. Θα χρησιμοποιούνται σε πολλούς τομείς της επιστήμης: από τον σχεδιασμό νέων υλικών έως την αστροφυσική και την κατασκευή φαρμάκων καθώς οι επιστημόνες χρησιμοποιούν αυτά τα laser για την ανακάλυψη νέων μοριακών δομών.

Τα laser αυτά θα παράγονται από πολύ μεγάλα ρεύματα, ηλεκτρόνια υψηλών ενεργειών, σαν κι αυτά που παράγονται στους γραμμικούς επιταχυντές. Καθώς τα ηλεκτρόνια ελίσσονται ανάμεσα από κυματοειδείς μαγνήτες (undulator), οι δέσμες των ηλεκτρονίων εκπέμπουν σύμφωνους παλμούς ακτίνων-Χ. Η πρώτη γενιά των ειδικών αυτών laser, κατασκευάζεται στην Γερμανία (εργαστήριο DESY), στην Ιαπωνία (εργαστήριο SPring-8) και στις Η.Π.Α. (Stanford Linear Acceleration Center).

Μερικές εφαρμογές των laser ακτίνων-Χ: Παρακολούθηση μιας χημικής διαδικασίας που εκτελείται πολύ γρήγορα για να παρατηρηθεί με άλλα μέσα. Προσδιορισμός της δομής μορίων ή μικρών μοριακών ομάδων, ο οποίος δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί με μικρότερης έντασης πηγές. Παραγωγή και μελέτη μια νέας κατάστασης της ύλης, που ονομάζεται "πυκνόθερμο πλάσμα" (warm dense plasma), κατάσταση που πιθανώς βρίσκεται το εσωτερικό των άστρων.

Herman Winick, Stanford Linear Accelerator Center/Stanford Synchrotron Radiation Laboratory



Επιπλέον διαστάσεις, ακούγονται σαν να ξεπήδησαν από το μυαλό ενός συγγραφέα επιστημονικής φαντασίας αλλά μπορεί να αποτελούν οργανικό κομμάτι του υπαρκτού κόσμου. Η ύπαρξη τους, εάν τελικά αποδειχθεί, ίσως να δώσει απάντηση σε πολλά ανοιχτά προβλήματα της σύγχρονης Φυσικής, όπως π.χ. γιατί το Σύμπαν διαστέλλεται ταχύτερα από το αναμενόμενο, ή γιατί η βαρύτητα είναι κατά πολύ ασθενέστερη των άλλων δυνάμεων.

Με τις αισθήσεις μας αντιλαμβανόμαστε την ύπαρξη μονάχα τριών διαστάσεων - πώς γίνεται να υπάρχουν περισσότερες; Η γενική θεωρία της σχετικότητας του Α. Αϊνστάιν προβλέπει πως ο χώρος μπορεί να διασταλεί, να συσταλθεί και να καμπυλωθεί. Εάν μία κατεύθυνση στο χώρο συσταλθεί σε ένα εξαιρετικά μικρό μέγεθος, πολύ μικρότερο του ατόμου, θα εξαφανιζόταν τελείως από τη θέα μας. Εάν όμως είχαμε την δυνατότητα να διακρίνουμε λεπτομέρειες σε τόσο μικρή κλίμακα, αναμφίβολα θα μπορούσαμε να την παρατηρήσουμε.

Φανταστείτε τον γνωστό ήρωα των κόμικς Daredevil. Φανταστείτε πως ισορροπεί στο καλώδιο μίας κρεμαστής γέφυρας, όπως ένας ακροβάτης θα ισορροπούσε πάνω σε ένα τεντωμένο σχοινί. Ο Daredevil μπορεί να κινηθεί μόνο μπροστά και πίσω. Δεν μπορεί να κινηθεί δεξιά και αριστερά, ούτε πάνω και κάτω. Αυτός αντιλαμβάνεται μονάχα μία διάσταση, αλλά όντα που ζουν σε μικρότερες διαστάσεις, όπως τα μυρμήγκια, θα μπορούσαν να κινηθούν σε μία επιπλέον διάσταση - κυκλικά στην περιφέρεια του καλωδίου σ' αυτό το παράδειγμα.

Η θεωρία των χορδών προϋποθέτει την ύπαρξη επιπλέον διαστάσεων. Μάλιστα, ίσως να είμαστε αρκετά τυχεροί να τις ανιχνεύσουμε άμεσα σε προσεχή πειράματα ή να συμπεράνουμε την ύπαρξη τους από την Κοσμολογία του πρώιμου Σύμπαντος. Εάν όντως τα καταφέρουμε, θα επιβεβαιώσουμε για μια ακόμα φορά πως το Σύμπαν συχνά συμπεριφέρεται με τρόπους εντελώς ξένους στις καθημερινές μας εμπειρίες.

Sean Carroll, University of Chicago