poproś kogoś o podanie nazwy każdego wymiaru, o którym wie, a prawdopodobnie wymieni następujące wymiary: długość, szerokość i głębokość. Mogą również dodać czas, jeśli myślą poza trójwymiarowym pudełkiem. Ale pytanie teoretyka strun: „ile jest wymiarów?”wywołałoby to zupełnie inną reakcję. Zgodnie z tą gałęzią fizyki teoretycznej, istnieje co najmniej 10 wymiarów przestrzeni, z których większość jest niemożliwa do postrzegania przez człowieka.
Wymiary są metrykami, których fizycy używają do opisu rzeczywistości. Brzmi dość obszernie, prawda? Zacznijmy od trzech wymiarów, których większość ludzi uczy się w podstawówce. Wymiary przestrzenne—szerokość, wysokość i głębokość—są najłatwiejsze do wizualizacji. Linia pozioma istnieje w jednym wymiarze, ponieważ ma tylko długość; kwadrat jest dwuwymiarowy, ponieważ ma długość i szerokość. Dodaj głębię i otrzymamy sześcian, czyli trójwymiarowy kształt.
te trzy współrzędne służą do określenia położenia obiektu w przestrzeni. Ale przestrzeń nie jest jedyną płaszczyzną, na której istniejemy; istniejemy również w czasie, gdzie pojawia się czwarty wymiar. Gdy znamy wysokość, długość, szerokość geograficzną i pozycję kropki w czasie, mamy narzędzia potrzebne do nakreślenia jej istnienia we wszechświecie takim, jaki znamy.
ale niektórzy fizycy, którzy subskrybują teorię strun, twierdzą, że rzeczywistość jest czymś więcej niż obserwowalnym wszechświatem. Teoria strun, znana również jako” teoria superstrun”, ma na celu ujednolicenie dwóch głównych teorii opisujących działanie wszechświata: ogólnej teorii względności (która dotyczy bardzo dużych obiektów) i mechaniki kwantowej (która dotyczy bardzo małych). W czterowymiarowym wszechświecie ta teoria nie byłaby możliwa, ale kiedy naukowcy zmodyfikowali matematykę, aby uwzględniała 10 wymiarów—11 w tym czas-ich równania zadziałały.
po opracowaniu teorii, która opiera się na istnieniu 10 wymiarów przestrzeni, teoretycy strun mieli wtedy zadanie wyjaśnienia, gdzie ukrywają się te nowe wymiary. Ich odpowiedź: są tak samo realne, jak” duże ” wymiary, które widzimy, ale dodatkowe wymiary są tak ciasno zwinięte, że są zbyt małe, abyśmy mogli je zauważyć bezpośrednio.
nasze podstawowe zrozumienie fizyki sprawia, że jest to trudne do przetworzenia, ale teoretyk strun Brian Greene wykonuje świetną robotę, tworząc pojęcie w kategoriach, które większość ludzi może zrozumieć. W swoim przemówieniu TED z 2005 roku Greene porównuje te niewidoczne wymiary do kabli podłączonych do słupów telefonicznych: z okna przewód wygląda jak jednowymiarowa linia. Ale gdybyśmy przestudiowali to z bliska, zobaczylibyśmy, że sznur jest okrągły, co czyni go trójwymiarowym. Żadna analogia porównująca nieobserwowalne wymiary z obiektami w obserwowalnym świecie nie może być kiedykolwiek doskonała, ale to ilustruje, jak coś tak fundamentalnego dla rzeczywistości mogło ukrywać się na widoku.
teoria strun mówi, że musi być co najmniej 10 wymiarów przestrzeni plus jeden wymiar czasu, ale są fizycy, którzy twierdzą, że jest ich więcej. Niektórzy twierdzą, że wszechświat składa się z 11 wymiarów przestrzeni. Ale żeby naprawdę kogoś rozwalić, gdy zapytają, ile jest wymiarów, powiedzmy 26: Jest to magiczna liczba według teorii strun Bozonowych, i jest tak wysoka, jak fizycy głównego nurtu są skłonni na razie iść.
masz duże pytanie, na które chciałbyś odpowiedzieć? Jeśli tak, daj nam znać, pisząc do nas na adres [email protected].