Co to jest przestrzeń wielowymiarowa?

Ludzie doświadczają codziennej rzeczywistości w czterech wymiarach: trzy wymiary fizyczne i czas. Według teorii teorii względności Alberta Einsteina czas jest w rzeczywistości czwartym wymiarem fizycznym, z mierzalnymi cechami podobnymi do pozostałych trzech. Trwającą dziedziną badań fizyki jest próba wyjaśnienia zarówno teorii względności, jak i teorii kwantowej, która rządzi rzeczywistością w bardzo małych skalach. Kilka propozycji w tej dziedzinie sugeruje istnienie przestrzeni wielowymiarowej. Innymi słowy, mogą istnieć dodatkowe wymiary fizyczne, których ludzie nie mogą postrzegać.

Nauka otaczająca wielowymiarową przestrzeń jest tak zadziwiająca, że ​​nawet fizycy, którzy ją badają, nie rozumieją w pełni. Pomocne może być rozpoczęcie od trzech obserwowalnych wymiarów, które odpowiadają wysokości, szerokości i długości obiektu fizycznego. Einstein, w swojej pracy nad ogólną względnością na początku XX wieku, wykazał, że czas jest również wymiarem fizycznym. Można to tylko zaobserwowaćw ekstremalnych warunkach; Na przykład ogromna ciężkość ciała planetarnego może faktycznie spowolnić czas w pobliżu. Nowy model wszechświata stworzony przez tę teorię jest znany jako czas kosmiczny.

Od czasów Einsteina naukowcy odkryli wiele tajemnic wszechświata, ale nie prawie wszystkich. Główna dziedzina badań, mechanika kwantowa, jest poświęcona poznawaniu najmniejszych cząstek materii i ich interakcji. Cząstki te zachowują się w zupełnie inny sposób niż kwestia obserwowalnej rzeczywistości. Podobno fizyk John Wheeler powiedział: „Jeśli nie jesteś całkowicie zdezorientowany przez mechanikę kwantową, nie rozumiesz tego”. Sugerowano, że przestrzeń wielowymiarowa może wyjaśnić dziwne zachowanie tych elementarnych cząstek.

Przez większą część XX i XXI wieku fizycy próbowali pogodzić odkrycia Einsteina z odkrytami kwantowymifizyka. Uważa się, że taka teoria wyjaśniłaby wiele, która wciąż jest nieznana o wszechświecie, w tym słabo zrozumianych sił, takich jak grawitacja. Jeden z wiodących pretendentów do tej teorii jest znany różnie jako teoria nadprysowa, supersymetria lub teoria M. Teoria ta, wyjaśniając wiele aspektów mechaniki kwantowej, może być poprawna tylko wtedy, gdy rzeczywistość ma 10, 11 lub aż 26 wymiarów. Zatem wielu fizyków uważa, że ​​przestrzeń wielowymiarowa jest prawdopodobna.

Dodatkowe wymiary tej wielowymiarowej przestrzeni istniałyby poza zdolnością ludzi do ich obserwowania. Niektórzy naukowcy sugerują, że są złożone lub zwinięte w obserwowalne trzy wymiary w taki sposób, że nie można ich zobaczyć zwykłymi metodami. Naukowcy mają nadzieję, że ich skutki można udokumentować, obserwując, jak zachowują się cząsteczki elementarne podczas zderzenia. W celu poszukiwania tych dowodów przeprowadzonych jest wiele eksperymentów w światowych laboratoriach akceleratorów cząstek, takich jak CERN w Europie. Inne teorietwierdzić, że uzgadnia względność i mechanikę kwantową bez konieczności istnienia przestrzeni wielowymiarowej; która teoria jest poprawna, pozostaje do zobaczenia.