Kiedy ktoś wspomina o „różnych wymiarach”, myślimy o rzeczach takich jak równoległe wszechświaty - alternatywne rzeczywistości, które istnieją równolegle do naszych, ale gdzie rzeczy działają lub działały inaczej. Jednak rzeczywistość wymiarów i sposób, w jaki odgrywają one rolę w uporządkowaniu naszego Wszechświata, naprawdę różni się od tej popularnej charakterystyki.
Aby to rozbić, wymiary to po prostu różne aspekty tego, co postrzegamy jako rzeczywistość. Natychmiast jesteśmy świadomi trzech wymiarów, które otaczają nas na codzień - tych, które określają długość, szerokość i głębokość wszystkich obiektów w naszych wszechświatach (odpowiednio osie x, y i z).
Poza tymi trzema widocznymi wymiarami naukowcy uważają, że może być ich znacznie więcej. W rzeczywistości, teoretyczna struktura teorii superstrun zakłada, że wszechświat istnieje w dziesięciu różnych wymiarach. Te różne aspekty rządzą wszechświatem, podstawowe siły natury i wszystkie zawarte w niej cząstki elementarne.
The pierwszy wymiar, jak już wspomniano, to ta, która daje mu długość (alias. oś x). Dobry opis jednowymiarowego obiektu to linia prosta, która istnieje tylko pod względem długości i nie ma innych dostrzegalnych cech. Dodaj do niego drugi wymiar, oś Y (lub wysokość), a otrzymasz obiekt, który stanie się dwuwymiarowym kształtem (jak kwadrat).
The trzeci wymiar obejmuje głębokość (oś Z) i daje wszystkim obiektom poczucie powierzchni i przekroju. Idealnym przykładem tego jest sześcian, który istnieje w trzech wymiarach i ma długość, szerokość, głębokość, a zatem objętość. Poza tymi trzema leży siedem wymiarów, które nie są nam od razu widoczne, ale które można nadal postrzegać jako mające bezpośredni wpływ na wszechświat i rzeczywistość, jaką znamy.
Naukowcy uważają, że czwarty wymiar to czas, który rządzi właściwościami wszystkich znanych materii w danym punkcie. Wraz z trzema innymi wymiarami znajomość położenia obiektów w czasie jest niezbędna do wykreślenia ich położenia we wszechświecie. Inne wymiary to miejsce, w którym wchodzą głębsze możliwości, a wyjaśnienie ich interakcji z innymi jest szczególnie trudne dla fizyków.
Zgodnie z teorią superstrun, w piątym i szóstym wymiarze powstaje pojęcie możliwych światów. Gdybyśmy mogli przejrzeć do piąty wymiar, widzielibyśmy świat nieco inny niż nasz, który dałby nam sposób pomiaru podobieństwa i różnic między naszym światem a innymi możliwymi.
w szósty, zobaczylibyśmy płaszczyznę możliwych światów, w której moglibyśmy porównać i ustawić wszystkie możliwe wszechświaty, które rozpoczynają się w takich samych warunkach początkowych jak ten (tj. Wielki Wybuch). Teoretycznie, jeśli potrafisz opanować piąty i szósty wymiar, możesz cofnąć się w czasie lub przejść do innej przyszłości.
w siódmy wymiar, masz dostęp do możliwych światów, które zaczynają się z różnymi warunkami początkowymi. Podczas gdy w piątym i szóstym początkowe warunki były takie same, a kolejne działania były różne, tutaj wszystko jest inne od samego początku czasu. The ósmy wymiar ponownie daje nam plan takich możliwych historii wszechświata, z których każda zaczyna się od różnych warunków początkowych i rozgałęzia się w nieskończoność (stąd dlaczego nazywane są nieskończonością).
w dziewiąty wymiar, możemy porównać wszystkie możliwe historie wszechświata, zaczynając od wszystkich możliwych praw fizyki i warunków początkowych. w dziesiąty i ostatni wymiar, dochodzimy do punktu, w którym obejmuje wszystko, co możliwe i możliwe do wyobrażenia. Poza tym, nic nie możemy sobie wyobrazić, nasi skromni śmiertelnicy, co sprawia, że jest to naturalne ograniczenie tego, co możemy sobie wyobrazić pod względem wymiarów.
Istnienie tych dodatkowych sześciu wymiarów, których nie możemy dostrzec, jest niezbędne dla teorii strun, aby były spójne w naturze. Fakt, że możemy postrzegać tylko cztery wymiary przestrzeni, można wytłumaczyć jednym z dwóch mechanizmów: albo dodatkowe wymiary są kompaktowane na bardzo małą skalę, albo nasz świat może żyć w trójwymiarowym podfolderze odpowiadającym brane, na które wszystkie znane cząstki oprócz grawitacji byłyby ograniczone (aka teoria brane).
Jeśli dodatkowe wymiary zostaną zwarte, dodatkowe sześć wymiarów musi mieć postać kolektora Calabi – Yau (pokazanego powyżej). Choć niezrozumiałe dla naszych zmysłów, od samego początku rządziłyby formacją wszechświata. Dlatego naukowcy uważają, że spoglądając wstecz w czasie, używając teleskopów do wykrywania światła z wczesnego wszechświata (tj. Miliardy lat temu), mogliby zobaczyć, jak istnienie tych dodatkowych wymiarów mogło wpłynąć na ewolucję kosmosu.
Podobnie jak inni kandydaci na wielką teorię jednoczącą - czyli Teorię Wszystko (TOE) - przekonanie, że wszechświat składa się z dziesięciu wymiarów (lub więcej, w zależności od używanego modelu teorii strun) jest próbą pogodzenia standardowy model fizyki cząstek z istnieniem grawitacji. Krótko mówiąc, jest to próba wyjaśnienia, w jaki sposób wszystkie znane siły w naszym wszechświecie oddziałują i jak mogą działać inne możliwe wszechświaty.
Aby uzyskać dodatkowe informacje, oto artykuł na temat czasopisma Space Magazine o równoległych wszechświatach, a inny na temat równoległego wszechświata naukowcy sądzili, że odkryli, że tak naprawdę nie istnieje.
Istnieje również kilka innych wspaniałych zasobów online. Jest świetny film, który szczegółowo wyjaśnia dziesięć wymiarów. Możesz także zajrzeć na stronę internetową PBS, aby obejrzeć program telewizyjny Elegant universe. Ma świetną stronę o dziesięciu wymiarach.
Możesz także posłuchać Astronomy Cast. Odcinek 137 The Large Scale of the Universe może Cię zainteresować.
Źródło: PBS
