Disputas: Ingunn K. Wehus

Prøveforelesning

Bedømmelseskomité

Professor Kimmo Kainulainen, University of Jyvaskula
Professor Michael Kachelriess, NTNU
Professor Jan Olav Eeg, Universitetet i Oslo

Sammendrag

Kanskje kan mørk energi frå ekstra dimensjoner forklare at universet akselererer.

Våre fjerne naboer i universet beveger seg fortere og fortere vekk frå oss. Dette har foreløpig ikke fått noen god forklaring. Tyngdekraften mellom galaksene i universet trekker oss jo mot hverandre. Dermed skulle man tro at ekspansjonen som ei gang i tida blei satt i gang av et big bang etterhvert ville bremses opp. Da det i 1998 blei målt at ekspansjonen tvert i mot akselerer kom det som en stor overraskelse. For å forklare dette blei det foreslått at universet må være fylt med et til nå ukjent stoff som påvirkes negativt av tyngdekrefter - det frastøtes. Dette mystiske og usette stoffet har fått navnet mørk energi.

I avhandlinga foreslår vi at denne mystiske mørke energien egentlig er vakuumenergi frå ekstra dimensjoner. Ved å anta at verden har mer enn tre omlige dimensjoner, og at disse er små og kompakte, kan akselerasjonen forklares uten at det innføres en ny form for stoff. Den mørke energien skapes av kvantefluktuasjonene til materie- og yngdekraftfeltene som vi allerede veit fins. Disse kvantefeltene fins overalt, også i ellers tomt rom.

Det er kjent at viss vi plasserer to metallplater i vakuum så trekkes de mot hverandre av en Casimir kraft. Denne kraften settes opp av vantefluktuasjonene i tomrommet mellom platene og svarer til at vakuumet får en gitt energitetthet. Viss der fins kompakte ekstra dimensjoner så vil de begrense kvantefeltene på samme måte som to plater og det dannes en Casimir energi. At en dimensjon er liten og kompakt vil si at viss du begynner å gå innover i dimensjonen så vil du etter en brøkdel av en millimeter komme tilbake til utgangspunktet, uten å skifte retning.

I tillegg til studier av Casimir energier i ekstra dimensjoner handler avhandlinga om svartlegemestråling i ekstra dimensjoner og om løsninger av Einsteinligningene for gravitasjon kobla til kalarfelt i ekstra dimensjoner. Samt om hvordan kosmologiske modeller kan skilles frå hverandre.

Arbeidet består av teoretiske beregninger innen kosmologisk fysikk og kvantefysikk, og er utført ved Fysisk Institutt, Universitet i Oslo med Finn Ravndal som veileder.

Kontaktperson

For mer informasjon, kontakt Heidi Bruvoll.