Den femte dimensjonen har to definisjoner: den første er at det er navnet på en pop-vokalgruppe fra 1969. Den andre, fremlagt av den svenske fysikeren Oskar Klein, er at det er en dimensjon som ikke er sett av mennesker der tyngdekraften og elektromagnetismen forener seg for å skape en enkel, men grasiøs teori om det grunnleggende krefter. I dag bruker forskere 10 dimensjoner og strengteori for å forklare hvor tyngdekraften og lyset fra det elektromagnetiske spekteret møtes.
For det første relativitetsteorien
For å få tak i den femte dimensjonen, start med Einsteins spesielle relativitetsteori. Einstein foreslo at fysikkens lover er konsistente for ikke-akselererende observatører, uansett hvor i rommet de er, da absolutte referanserammer ikke eksisterer. Einsteins teori uttalte at en enhets hastighet, eller dens fremdrift, bare er målbar i forhold til noe annet, og for det andre at lysets hastighet er konstant i et vakuum, uavhengig av personen som måler det og hastigheten personen bruker reiser. Den tredje delen av ligningen er at ingenting går raskere enn lys i motsetning til Newtons gravitasjonslover. For å få det til å fungere trengte Einstein den fjerde dimensjonen kalt romtid. Han uttrykte sin teori ved hjelp av den berømte matematiske ligningen:
E = mc ^ 2
Femte dimensjonsteorier
Fordi lys, eller energi, i Einsteins teori kommer fra samspillet mellom den elektromagnetiske kraften, har forskere søkt etter over 100 år for måter å forene energi eller lys fra den elektromagnetiske kraften med de andre tre kreftene, som er sterke og svake atomkrefter og tyngdekraften. To teorier, uavhengig utviklet og foreslått av tysk matematiker Theodor Kaluza og svensk fysiker Oskar Klein foreslo muligheten for en femte dimensjon der elektromagnetisme og tyngdekraft forene.
Usett av det nakne øyet
Klein kom på ideen om at den femte dimensjonen er usynlig for det menneskelige øye, da den er liten og krøller seg på seg selv som en pillefeil ruller under trussel. Einstein og hans assistenter, Valentine Bargmann og Peter Bergmann, i begynnelsen av 1930- og 1940-tallet prøvde uten hell å knytte den fjerde dimensjonen i Einsteins teori til en ekstra fysisk dimensjon, den femte, å innlemme elektromagnetisme.
Tyngdekraften og dens effekter
Einsteins relativitetsteori antydet i det vesentlige at romtid blir vridd, følt som tyngdekraften, av store gjenstander som jorden. Han stilte målingen av gravitasjonsbølger og muligheten for sorte hull, selv om han tilbrakte de senere årene prøver å motbevise ideen om sorte hull, som forskere endelig bekreftet som ekte i 1971, flere tiår etter Einsteins død. Men 100 år etter at han først publiserte relativitetsteorien, bekreftet forskere også eksistensen av gravitasjonsbølger i september 2015, da forskere fra Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory først oppdaget og målt gravitasjonsbølger som krøllet gjennom rommet når to sorte hull ble med.
Da var det 10 - eller mer
Forskere er fortsatt ikke enige om hvor mange dimensjoner som virkelig eksisterer. Noen sier seks, noen sier 10, og andre sier uendelig eller uendelig. Strengteori antyder at absolutt alt i dette universet er en manifestasjon av et enkelt objekt - en liten streng. Måten den vibrerer på, avgjør om det er et foton eller et elektron, og alt er en del av et samlet konsept. Fordi ikke nok avvik kan gjøre rede for alle partiklene og kreftene i universet, krever strengteori minst seks ekstra dimensjoner i tillegg til de kjente fire. Disse dimensjonene kommer i to typer: de du kan se og de som er små og krøllete, som Klein opprinnelig posisjonerte, som eksisterer på et mikroskopisk nivå.