Kun joku mainitsee ”eri ulottuvuudet”, meillä on taipumus ajatella asioita kuten rinnakkaisia universumeja - vaihtoehtoisia todellisuuksia, jotka ovat olemassa rinnakkain oman kanssa, mutta joissa asiat toimivat tai tapahtuivat eri tavalla. Kuitenkin ulottuvuuksien todellisuus ja se, kuinka niillä on rooli maailmankaikkeuden tilaamisessa, eroaa todella tästä suositusta karakterisoinnista.
Hajottaaksesi sen, ulottuvuudet ovat yksinkertaisesti sitä eri puolia, mitä havaitsemme todellisuudeksi. Olemme heti tietoisia kolmesta ulottuvuudesta, jotka ympäröivät meitä päivittäin - ne, jotka määrittelevät kaikkien universumiemme objektien (vastaavasti x-, y- ja z-akselit) pituuden, leveyden ja syvyyden.
Näiden kolmen näkyvän ulottuvuuden lisäksi tutkijat uskovat, että niitä voi olla paljon enemmän. Itse asiassa Superstring Theoryn teoreettinen kehys väittää, että maailmankaikkeus on kymmenessä eri ulottuvuudessa. Nämä eri näkökohdat ovat mitä hallitsevat maailmankaikkeutta, luonnon perusvoimia ja kaikkia sisällä olevia elementtihiukkasia.
ensimmäinen ulottuvuus, kuten jo huomautettiin, on se, joka antaa sille pituuden (alias. x-akseli). Yhdenulotteisen esineen hyvä kuvaus on suora, joka on olemassa vain pituuden suhteen ja jolla ei ole muita havaittavissa olevia ominaisuuksia. Lisää siihen a toinen ulottuvuus, y-akseli (tai korkeus), ja saat esineen, josta tulee 2-ulotteinen muoto (kuten neliö).
kolmas ulottuvuus sisältää syvyyden (z-akseli), ja antaa kaikille esineille pinta-ala- ja poikkileikkauksen. Täydellinen esimerkki tästä on kuutio, joka on kolmiulotteinen ja jonka pituus, leveys, syvyys ja siten tilavuus ovat. Näiden kolmen lisäksi sijaitsevat seitsemän ulottuvuutta, jotka eivät ole meille heti ilmeisiä, mutta joiden voidaan silti havaita vaikuttavan suoraan universumiin ja todellisuuteen sellaisena kuin me sen tunnemme.
Tutkijat uskovat, että neljäs ulottuvuus on aika, joka hallitsee kaikkien tunnettujen aineiden ominaisuuksia missä tahansa pisteessä. Kolmen muun ulottuvuuden ohella esineiden sijainnin tunteminen ajoissa on välttämätöntä sen sijainnin piirtämiseksi maailmankaikkeuteen. Muut ulottuvuudet tulevat syvempien mahdollisuuksien käyttöön, ja niiden vuorovaikutuksen selittäminen muiden kanssa on se, missä asiat ovat erityisen hankalia fyysikoille.
Superstring-teorian mukaan viides ja kuudes ulottuvuus ovat siellä, missä käsitys mahdollisista maailmoista syntyy. Jos voisimme nähdä läpi viides ulottuvuus, näkisimme maailman, joka on hiukan erilainen kuin oma, joka antaa meille keinon mitata maailman ja muiden mahdollisten samankaltaisuutta ja eroja.
vuonna kuudes, näkisimme mahdollisten maailmojen tason, jossa voisimme vertailla ja sijoittaa kaikkia mahdollisia maailmankaikkeuksia, jotka alkavat samoilla alkuolosuhteilla kuin tämä (ts. iso räjähdys). Teoreettisesti, jos pystyisit hallitsemaan viidennen ja kuudennen ulottuvuuden, voit matkustaa ajassa taaksepäin tai siirtyä erilaisiin tulevaisuuksiin.
vuonna seitsemäs ulottuvuus, sinulla on pääsy mahdollisiin maailmoihin, jotka alkavat erilaisilla alkuoloilla. Kun viidennessä ja kuudennessa vaiheessa alkuperäiset olosuhteet olivat samat ja myöhemmät toimet olivat erilaisia, tässä kaikki on erilainen ajan alusta. kahdeksas ulottuvuus antaa jälleen meille tason sellaisista mahdollisista maailmankaikkeushistorioista, joista jokainen alkaa erilaisilla alkuolosuhteilla ja haarautuu äärettömästi (siksi niitä kutsutaan äärettömyyksiksi).
vuonna yhdeksäs ulottuvuus, voimme verrata kaikkia mahdollisia maailmankaikkeuden historiaa, alkaen kaikista mahdollisista fysiikan laeista ja alkuolosuhteista. vuonna kymmenes ja viimeinen ulottuvuus, saavumme kohtaan, jossa kaikki mahdollinen ja kuviteltavissa oleva on katettu. Tämän lisäksi, matalat kuolevaiset eivät voi kuvitella mitään, mikä tekee siitä luonnollisen rajan sille, mitä pystymme ajattelemaan mittojen suhteen.
Näiden kuuden ylimääräisen ulottuvuuden olemassaolo, jota emme voi ymmärtää, on joustoteorian kannalta välttämätöntä, jotta ne ovat luonteeltaan johdonmukaisia. Se, että pystymme havaitsemaan vain neljä avaruuden ulottuvuutta, voidaan selittää yhdellä kahdesta mekanismista: joko ylimääräiset ulottuvuudet ovat tiivistettyjä hyvin pienessä mittakaavassa, tai muuten maailmamme voi elää kolmiulotteisessa alajakossa, joka vastaa braania, joita kaikki tunnetut hiukkaset painovoiman lisäksi rajoittaisivat (aka. brane-teoria).
Jos ylimääräiset mitat ovat tiivistettyjä, niin ylimääräisten kuuden mitan on oltava Calabi – Yau-jakoputken muodossa (esitetty yllä). Vaikka aistimme ovatkin käsittämättömiä, ne olisivat hallinneet maailmankaikkeuden muodostumista alusta alkaen. Siksi miksi tutkijat uskovat ajatellensa ajan myötä teleskooppien avulla valon havaitsemiseksi varhaisesta maailmankaikkeudesta (ts. Miljardeja vuosia sitten), he saattavat pystyä näkemään, kuinka näiden ylimääräisten ulottuvuuksien olemassaolo olisi voinut vaikuttaa kosmoksen evoluutioon.
Aivan kuten muutkin ehdokkaat suurelle yhdistävälle teorialle - eli Theory of Everything (TOE) - usko siihen, että maailmankaikkeus koostuu kymmenestä ulottuvuudesta (tai enemmän, riippuen siitä, kumpaa kielisiteorian mallia käytät) on yritys sovittaa yhteen hiukkasfysiikan vakiomalli, jossa on painovoima. Lyhyesti sanottuna, se on yritys selittää, kuinka kaikki maailmankaikkeuden tunnetut voimat ovat vuorovaikutuksessa ja kuinka muut mahdolliset universumit itse voivat toimia.
Lisätietoja on tässä artikkelissa Space Magazine -lehdessä, joka käsittelee rinnakkaisia maailmankaikkeuksia, ja toisen artikkelin rinnakkaisuniversumista tutkijat ajattelivat löytäneensä sitä, jota ei todellakaan ole.
Verkossa on myös joitain muita hienoja resursseja. Siellä on hieno video, joka selittää yksityiskohtaisesti kymmenen ulottuvuutta. Voit myös katsoa TVS-sarjan Elegant universe PBS-verkkosivustoa. Sillä on loistava sivu kymmenessä ulottuvuudessa.
Voit myös kuunnella tähtitieteen näyttelijöitä. Saatat pitää episodin 137 maailmankaikkeuden suuren mittakaavan rakenteesta melko mielenkiintoisena.
Lähde: PBS
