Kas ir 5. dimensija?

Piektajai dimensijai ir divas definīcijas: pirmā ir tā, ka tā ir 1969. gada pop-vokālās grupas nosaukums. Otrais, ko izvirza zviedru fiziķis Oskars Kleins, ir tā, ka tā ir dimensija, ko cilvēki neredz, kur gravitācijas spēki un elektromagnētisms apvienojas, lai izveidotu vienkāršu, bet graciozu fundamentālā teoriju spēki. Mūsdienās zinātnieki izmanto 10 dimensijas un virkņu teoriju, lai izskaidrotu, kur gravitācija un gaisma no elektromagnētiskā spektra saskaras.

Lai iegūtu piekto dimensiju, sāciet ar Einšteina īpašo relativitātes teoriju. Einšteins ierosināja, ka fizikas likumi ir konsekventi novērotājiem, kuri nepaātrina ātrumu, neatkarīgi no tā, kur tie atrodas telpā, jo absolūtu atskaites sistēmu nav. Einšteina teorija apgalvoja, ka entītijas ātrumu vai tā impulsu var izmērīt tikai attiecībā pret kaut ko citu, un otrkārt, gaismas ātrums ir nemainīgs vakuumā, neatkarīgi no tā, kurš to mēra, un ātrumu, ar kādu cilvēks darbojas ceļojumi. Trešā vienādojuma daļa ir tāda, ka nekas atšķirībā no Ņūtona gravitācijas likumiem nenotiek ātrāk par gaismu. Lai tas darbotos, Einšteinam bija nepieciešama ceturtā dimensija, ko sauc par laiktelpu. Viņš izteica savu teoriju, izmantojot slaveno matemātisko vienādojumu:

Tā kā gaisma vai enerģija Einšteina teorijā rodas no elektromagnētiskā spēka mijiedarbības, zinātnieki ir meklējuši vairāk nekā 100 gadi veidiem, kā apvienot elektromagnētiskā spēka enerģiju vai gaismu ar pārējiem trim spēkiem, kas ir spēcīgi un vāji kodolspēki, un smagums. Divas teorijas, kuras neatkarīgi izstrādāja un ierosināja vācu matemātiķis Teodors Kaluza un zviedru valoda fiziķis Oskars Kleins ieteica iespēju piektajai dimensijai, kur elektromagnētisms un gravitācija apvienot.

Kleins nāca klajā ar ideju, ka piektā dimensija nav redzama cilvēka acij, jo tā ir niecīga un saritinās pati par sevi kā draudu uzliesmota tablete. 30. un 40. gadu sākumā Einšteins un viņa palīgi Valentīns Bargmans un Pīters Bergmans neveiksmīgi mēģināja sasaistīt ceturto dimensiju Einšteina teorijā ar papildu fizisko dimensiju, piekto, ko iekļaut elektromagnētisms.

Einšteina relativitātes teorija būtībā liek domāt, ka lielie objekti, piemēram, Zeme, laiku un laiku saīsina, izjūt kā gravitāciju. Viņš izvirzīja gravitācijas viļņu mērījumus un melno caurumu iespējamību, lai gan viņš pavadīja savus vēlākos gadus mēģinot atspēkot melno caurumu ideju, kuru zinātnieki beidzot apstiprināja kā reālu 1971. gadā, gadu desmitiem pēc Einšteina nāve. Bet 100 gadus pēc tam, kad viņš pirmo reizi publicēja savu relativitātes teoriju, zinātnieki arī apstiprināja gravitācijas viļņu esamību 2015. gada septembrī, kad zinātnieki no lāzera interferometra gravitācijas viļņu observatorijas vispirms atklāja un izmēra gravitācijas viļņus, kas viļņojās telpā, kad divi melnie caurumi pievienojās.

Zinātnieki joprojām nepiekrīt, cik dimensiju patiešām pastāv. Daži saka, ka seši, citi - 10, un citi saka, ka bezgalīgi vai bezgalīgi. Stīgu teorija apgalvo, ka pilnīgi viss šajā Visumā ir viena objekta - minuskuļa virkne - izpausme. Vibrācijas veids nosaka, vai tas ir fotons vai elektrons, un viss ir daļa no viena vienota jēdziena. Tā kā nepietiekamas novirzes var ņemt vērā visas Visuma daļiņas un spēkus, stīgu teorijai papildus zināmajām četrām ir nepieciešamas vēl vismaz sešas papildu dimensijas. Šie izmēri ir divu veidu: tie, kurus jūs varat redzēt, un tie, kas ir mazi un saritināti, piemēram, sākotnēji Kleins, kas atrodas mikroskopiskā līmenī.