Mūsų visata gali turėti penktąją dimensiją

Mūsų visata gali turėti penktąją dimensiją
Mūsų visata gali turėti penktąją dimensiją
Anonim

1905 metais Albertas Einšteinas savo specialiojoje reliatyvumo teorijoje parodė, kad erdvė yra glaudžiai susijusi su laiku per kosminę šviesos greičio ribą, todėl, griežtai tariant, mes gyvename visatoje, turinčioje keturias erdvės-laiko dimensijas.

Tačiau kasdieniams tikslams mes vaizduojame visatą trimis erdvės matmenimis (šiaurės-pietų, rytų-vakarų, aukštyn-žemyn) ir viena laiko dimensija (praeitis-ateitis). Šiuo atveju penktasis matmuo bus papildomas erdvės matmuo.

Tokį matavimą 1920 -aisiais nepriklausomai pasiūlė fizikai Oskaras Kleinas ir Teodoras Kaluza. Juos įkvėpė Einšteino gravitacijos teorija, kuri parodė, kad masė lenkia keturmatį erdvėlaikį.

Kadangi negalime suvokti keturių matmenų, judėjimą, esant masyviam kūnui, pavyzdžiui, planetai, priskiriame gravitacijos „jėgai“.

Ar kitą tuo metu žinomą jėgą (elektromagnetinę jėgą) būtų galima paaiškinti papildomo erdvės matmens kreivumu? Kaluza ir Kleinas atrado, kad tai įmanoma.

Tačiau kadangi elektromagnetinė jėga yra 1040 kartų stipresnė už gravitaciją, papildomo matmens kreivė turėtų būti tokia didelė, kad ji būtų susisukusi į mažą žiedą, daug mažesnį už atomą, ir to būtų neįmanoma pastebėti.

Kai dalelė, tokia kaip elektronas, keliauja mums nematoma erdve, ji suksis apie penktąją dimensiją, kaip žiurkėnas ratu.

Penkių matmenų Kaluzos ir Kleino teorija patyrė rimtą smūgį atradus dar dvi pagrindines jėgas, veikiančias atominio branduolio srityje: stiprią ir silpną branduolinę sąveiką.

Tačiau idėją, kad jėgos paaiškinamos papildomais matmenimis, po pusės šimtmečio atgaivino „stygų teorijos“šalininkai, kurie į pagrindinius Visatos blokus žiūri ne kaip į daleles, o kaip į mažą masės energijos „stygą“. Norėdami pamėgdžioti visas keturias jėgas, stygos vibruoja 10 matmenų erdvės laiku, o šeši matmenys susiveda į daug mažesnį dydį nei atomas.

Styginių teorija paskatino manyti, kad mūsų visata gali būti trimatė sala arba „brane“(hipotetinis pamatinis daugiamatis fizinis objektas, mažesnis už erdvės, kurioje jis yra), sklandantis 10 matmenų erdvėlaikyje.

Tai atvėrė intriguojančią galimybę paaiškinti, kodėl gravitacija yra tokia silpna, palyginti su kitomis trimis pagrindinėmis jėgomis. Nors jėgos yra prijungtos prie juostos, idėja yra ta, kad gravitacija prasiskverbia į šešis papildomus erdvinius matmenis, labai susilpnindama jos stiprumą.

Yra būdas gauti didesnę penktąją dimensiją, kuri yra išlenkta taip, kad mes jos nematome, ir tai pasiūlė fizikai Lisa Randall ir Raman Sundram 1999 m. Papildoma erdvinė dimensija netgi galėtų paaiškinti vieną iš didžiųjų kosminių paslapčių: „tamsiosios medžiagos“, nematomos medžiagos, kuri, regis, šešis kartus nusveria matomas žvaigždes ir galaktikas, tapatybę.

2021 m. Grupė fizikų iš Johaneso Gutenbergo universiteto Mainze, Vokietijoje, pasiūlė, kad iki šiol nežinomų dalelių, sklindančių latentinėje penktojoje dimensijoje, gravitacija mūsų keturmatėje visatoje galėtų pasireikšti kaip papildoma gravitacija, kurią šiuo metu priskiriame tamsiajai medžiagai..

Verta paminėti, kad netrūksta galimų kandidatų į tamsiąją medžiagą, įskaitant subatomines daleles, žinomas kaip aksionai, juodosios skylės ir ateities laiko materija!

Rekomenduojamas: