Wat is multidimensionale ruimte?
Mensen ervaren de dagelijkse realiteit in vier dimensies: de drie fysieke dimensies en tijd. Volgens de relativiteitstheorie van Albert Einstein is tijd eigenlijk de vierde fysieke dimensie, met meetbare kenmerken vergelijkbaar met de andere drie. Een doorlopend vakgebied in de natuurkunde is de poging om zowel de relativiteitstheorie als de kwantumtheorie te verklaren, die de realiteit op zeer kleine schaal regelt. Verschillende voorstellen op dit gebied suggereren het bestaan van multidimensionale ruimte. Met andere woorden, er kunnen extra fysieke dimensies zijn die mensen niet kunnen waarnemen.
De wetenschap rondom de multidimensionale ruimte is zo verbijsterend dat zelfs de fysici die deze bestuderen deze niet volledig begrijpen. Het kan nuttig zijn om te beginnen met de drie waarneembare dimensies, die overeenkomen met de hoogte, breedte en lengte van een fysiek object. Einstein heeft in zijn werk over algemene relativiteitstheorie in het begin van de 20e eeuw aangetoond dat tijd ook een fysieke dimensie is. Dit is alleen waarneembaar in extreme omstandigheden; bijvoorbeeld, de immense zwaartekracht van een planetair lichaam kan de tijd in zijn nabije omgeving zelfs vertragen. Het nieuwe model van het universum gecreëerd door deze theorie staat bekend als ruimte-tijd.
Sinds het tijdperk van Einstein hebben wetenschappers veel van de geheimen van het universum ontdekt, maar lang niet alle. Een belangrijk vakgebied, de kwantummechanica, is gewijd aan het leren over de kleinste deeltjes materie en hoe ze op elkaar inwerken. Deze deeltjes gedragen zich op een heel andere manier dan de kwestie van de waarneembare realiteit. Fysicus John Wheeler zou hebben gezegd: "Als je niet helemaal in de war bent door de kwantummechanica, begrijp je het niet." Er is gesuggereerd dat multidimensionale ruimte het vreemde gedrag van deze elementaire deeltjes kan verklaren.
Gedurende een groot deel van de 20e en 21e eeuw hebben natuurkundigen geprobeerd de ontdekkingen van Einstein te verzoenen met die van de kwantumfysica. Er wordt aangenomen dat een dergelijke theorie veel zou verklaren dat nog onbekend is over het universum, inclusief slecht begrepen krachten zoals zwaartekracht. Een van de toonaangevende kanshebbers voor deze theorie staat ook bekend als superstring-theorie, supersymmetrie of M-theorie. Hoewel deze theorie vele aspecten van de kwantummechanica verklaart, kan deze alleen correct zijn als de realiteit 10, 11 of 26 dimensies heeft. Veel natuurkundigen geloven dus dat multidimensionale ruimte waarschijnlijk is.
De extra dimensies van deze multidimensionale ruimte zouden bestaan buiten het vermogen van mensen om ze te observeren. Sommige wetenschappers suggereren dat ze in de waarneembare drie dimensies zijn gevouwen of gekruld, zodat ze niet met gewone methoden kunnen worden gezien. Wetenschappers hopen dat hun effecten kunnen worden gedocumenteerd door te kijken hoe elementaire deeltjes zich gedragen wanneer ze botsen. Veel experimenten in 's werelds deeltjesversnellerlaboratoria, zoals CERN in Europa, worden uitgevoerd om dit bewijs te zoeken. Andere theorieën beweren relativiteit en kwantummechanica met elkaar te verzoenen zonder het bestaan van multidimensionale ruimte; welke theorie correct is valt nog te bezien.