Паралельні світи: Як представити 10 вимірювань Всесвіту
Опубликованно 22.02.2019 04:09
Коли хтось каже «інші виміри», найчастіше думаєш про такі речі, як паралельні Всесвіти, — альтернативні реальності, що існують паралельно нашої, в яких світ влаштований трохи або зовсім інакше. Однак реальність вимірювань і роль у пристрої Всесвіту сильно відрізняються від такого популярного розуміння.
У двох словах: вимірювання — це різні грані того, що ми сприймаємо як реальність. Ми чудово обізнані про трьох просторових вимірах, з якими стикаємося і в яких живемо кожен день. Вони визначають довжину, висоту і глибину всіх об'єктів у Всесвіті (і відповідають осям координат x, y, z).
Однак деякі вчені вважають, що, крім трьох видимих вимірювань, можуть існувати й інші. Відповідно до основ теорії струн, Всесвіт існує в десяти різних вимірах. Нещодавно ми публікували матеріал про те, яким чином ці додаткові, не сприймані нами вимірювання можуть бути скручені, компактифицированы, — його можна прочитати за цим посиланням. Таким чином, ці різні аспекти визначають фундаментальні сили природи і всі елементарні частинки у Всесвіті.
Почнемо по порядку. Перший вимір, як ми вже зазначили, визначає довжину (вісь x). Одновимірний об'єкт зручно описати прямою лінією, що існує тільки в рамках поняття довжини і не має інших характерних рис. Якщо додати до нього другий вимір — вісь y, або висоту, — вийде двовимірний об'єкт (наприклад, квадрат).
Третій вимір характеризує глибину (вісь z) — воно надає всім об'єктам поняття площі поперечного перерізу. Ідеальним прикладом буде куб: він існує в трьох вимірах — у нього є довжина, висота і глибина, а значить, і обсяг.
Четвертим виміром вважається час, і це вже можна назвати класичним, загальноприйнятим його розумінням. Це невіддільна частина просторово-часового континууму. Воно визначає властивості всієї відомої матерії в будь-який момент часу. Поряд з трьома іншими вимірами, щоб визначити положення об'єкту у Всесвіті, необхідно знати його позицію у часі. Отже, ці чотири виміри визначають нашу реальність — Всесвіт, до якої ми звикли і яку в тій чи іншій мірі розуміємо.
Крім вищеописаних вимірювань, існують ще сім, які не такі явні, але все ще можуть сприйматися прямого впливу на Всесвіт і реальність, якою ми її знаємо. Інші, додаткові виміри пов'язані з більш глибокими можливостями. Фізики стикаються з серйозними питаннями, намагаючись пояснити їх взаємодії з чотирма «основними» вимірами.
Відповідно до теорії суперструн, у п'ятому і шостому вимірах виникає поняття можливих світів. Якщо б ми могли сприймати п'ятий вимір, то побачили б світ, дещо відрізняється від звичного нам. Ми змогли б виміряти схожість і відмінності між можливими світами і нашим.
У шостому вимірі ми б побачили площину можливих світів, де могли б порівняти і визначити розташування всіх можливих всесвітів, що почалися при тих же самих умовах, що і наша (тобто Великий вибух). Теоретично, якщо б нам вдалося оволодіти п'ятим і шостим вимірами, можна було б переміщатися в минуле або в різні варіації майбутнього.
У сьомому вимірі у нас з'явився доступ до можливих світів, які зародилися при інших початкових умовах. Тоді як у п'ятому і шостому вимірах початкові умови були тими ж, а наслідки відрізнялися, в цьому вимірі все інше з самого початку часів. Восьме вимірювання також відкриває доступ до площини таких можливих всесвіти, кожна з яких почалася при відмінних умовах. Ці всесвіти гілкуються нескінченно, з-за чого їх і називають бесконечностями.
У дев'ятому вимірі у нас з'являється можливість порівнювати історії всіх можливих всесвітів, що зародилися при всіх можливих законах фізики і початкових умовах. Нарешті, в десятому вимірі ми опиняємося в точці, де відкрито все можливе і вообразимое. Крім цього такі обмежені істоти, як ми, нічого уявити не в стані, що робить це вимір природним обмеженням того, що ми можемо осягнути в цьому плані.
Існування цих додаткових шести вимірювань, які ми не можемо сприйняти, необхідно для теорії струн: вони природним чином випливають з математичних розрахунків і моделей теорії, а значить, описують Всесвіт в рамках цієї теорії. Той факт, що ми сприймаємо лише чотири виміри простору-часу, можна пояснити одним з двох механізмів: які додаткові вимірювання компактифицированы в дуже малих масштабах, яких ми живемо в тривимірному підрізноманітті — свого роду брані, ограничивающем всі відомі частинки, не рахуючи гравітацію (теорія бран).
Якщо додаткові вимірювання дійсно компактифицированы, вони повинні існувати у вигляді так званих багатовидів Калаби — Яу. Незважаючи на те що вони недоступні для сприйняття нашими органами чуття, в такому випадку вони визначали б утворення Всесвіту з самого початку. Саме тому вчені вважають, що погляд у минуле за допомогою телескопів і спостереження світла з ранньої Всесвіту, ймовірно, допоможе їм побачити, як існування цих додаткових вимірів могло вплинути на еволюцію космосу.
Будучи одним з кандидатів в теорію всього, розмірковуючи про те, що Всесвіт складається з десяти вимірів (або більше — в залежності від того, про який саме теорії йде мова), теорія струн намагається примирити Стандартну модель фізики елементарних частинок із Загальною теорією відносності (теорією гравітації). По суті, це спроба пояснити і описати, як взаємодіють всі відомі сили Всесвіту і як можуть бути влаштовані інші можливі всесвіти.
Нагадаємо, раніше доказ многомировой Всесвіту знайшли в простому досвіді.
Хочете знати важливі та актуальні новини раніше за всіх? Підписуйтесь на сторінку Bigmir)net на Facebook: facebook.com/bigmir.net.
Категория: Наука