Was ist die 5. Dimension?

Die fünfte Dimension hat zwei Definitionen: Die erste ist, dass es sich um den Namen einer Pop-Vocals-Gruppe von 1969 handelt. Die zweite, vom schwedischen Physiker Oskar Klein postulierte, ist, dass es sich um eine für den Menschen unsichtbare Dimension handelt, bei der die Schwerkraft und Elektromagnetismus vereinen sich zu einer einfachen, aber anmutigen Theorie des Fundamentalen Kräfte. Heute verwenden Wissenschaftler 10 Dimensionen und die Stringtheorie, um zu erklären, wo sich Schwerkraft und Licht aus dem elektromagnetischen Spektrum treffen.

Um die fünfte Dimension in den Griff zu bekommen, beginnen Sie mit Einsteins spezieller Relativitätstheorie. Einstein schlug vor, dass die Gesetze der Physik für nicht beschleunigende Beobachter konsistent sind, egal wo sie sich im Raum befinden, da es keine absoluten Bezugssysteme gibt. Einsteins Theorie besagt, dass die Geschwindigkeit oder der Impuls einer Entität nur in Bezug auf etwas anderes messbar ist, und zweitens, dass die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum eine Konstante ist, unabhängig von der Person, die sie misst und der Geschwindigkeit, mit der die Person Reisen. Der dritte Teil der Gleichung ist, dass im Gegensatz zu Newtons Gravitationsgesetzen nichts schneller als Licht geht. Damit es funktionierte, brauchte Einstein die vierte Dimension namens Raumzeit. Er drückte seine Theorie mit der berühmten mathematischen Gleichung aus:

Da Licht oder Energie in Einsteins Theorie aus den Wechselwirkungen der elektromagnetischen Kraft stammt, haben Wissenschaftler nach über 100. gesucht Jahre nach Wegen, Energie oder Licht aus der elektromagnetischen Kraft mit den anderen drei Kräften zu vereinen, die starke und schwache Kernkräfte sind und Schwere. Zwei Theorien, unabhängig entwickelt und vorgeschlagen vom deutschen Mathematiker Theodor Kaluza und Swedish Der Physiker Oskar Klein schlug die Möglichkeit einer fünften Dimension vor, in der Elektromagnetismus und Schwerkraft vereinheitlichen.

Klein hatte die Idee, dass die fünfte Dimension für das menschliche Auge unsichtbar ist, da sie winzig klein ist und sich zusammenrollt wie ein Pillenkäfer, der sich unter Bedrohung zusammenrollt. Einstein und seine Assistenten Valentine Bargmann und Peter Bergmann versuchten es in den frühen 1930er und 1940er Jahren erfolglos die vierte Dimension in Einsteins Theorie an eine zusätzliche physikalische Dimension, die fünfte, zu binden Elektromagnetismus.

Einsteins Relativitätstheorie legte im Wesentlichen nahe, dass die Raumzeit von großen Objekten wie der Erde verzerrt und als Gravitation empfunden wird. Er postulierte die Messung von Gravitationswellen und die Möglichkeit von Schwarzen Löchern, obwohl er seine späteren Jahre verbrachte versucht, die Idee von Schwarzen Löchern zu widerlegen, die Wissenschaftler 1971, Jahrzehnte nach Einsteins Tod. Aber 100 Jahre nachdem er seine Relativitätstheorie erstmals veröffentlicht hatte, bestätigten Wissenschaftler im September 2015 auch die Existenz von Gravitationswellen, als Wissenschaftler vom Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory entdeckten und maßen erstmals Gravitationswellen, die durch den Weltraum kräuselten, als zwei Schwarze Löcher beigetreten.

Wissenschaftler sind sich immer noch nicht einig, wie viele Dimensionen wirklich existieren. Manche sagen sechs, manche sagen 10 und andere sagen ad infinitum oder ins Unendliche. Die Stringtheorie geht davon aus, dass absolut alles in diesem Universum eine Manifestation eines einzigen Objekts ist – einer winzigen Schnur. Die Art und Weise, wie es schwingt, bestimmt, ob es sich um ein Photon oder ein Elektron handelt, und alles ist Teil eines einzigen einheitlichen Konzepts. Da nicht genügend Abweichungen alle Teilchen und Kräfte im Universum erklären können, benötigt die Stringtheorie neben den bekannten vier mindestens sechs weitere Dimensionen. Es gibt zwei Arten von Dimensionen: solche, die man sehen kann, und solche, die winzig und zusammengerollt sind, wie Klein ursprünglich postuliert, auf mikroskopischer Ebene existieren.