Что такое пятое измерение?

Пятое измерение имеет два определения: первое - это название вокальной поп-группы 1969 года. Второй, сформулированный шведским физиком Оскаром Кляйном, заключается в том, что это невидимое для человека измерение, в котором силы гравитации и электромагнетизма объединяются, чтобы создать простую, но изящную теорию фундаментальных силы. Сегодня ученые используют 10 измерений и теорию струн, чтобы объяснить, где встречаются гравитация и свет электромагнитного спектра.

Чтобы разобраться в пятом измерении, начните со специальной теории относительности Эйнштейна. Эйнштейн предположил, что законы физики совместимы для наблюдателей, не обладающих ускорением, независимо от того, где они находятся в космосе, поскольку абсолютных систем отсчета не существует. Теория Эйнштейна утверждала, что скорость объекта или его импульс можно измерить только по отношению к чему-то еще, и во-вторых, скорость света в вакууме постоянна, независимо от того, кто ее измеряет, и от скорости, с которой человек путешествия. Третья часть уравнения состоит в том, что ничто не движется быстрее света в отличие от законов тяготения Ньютона. Чтобы это работало, Эйнштейну требовалось четвертое измерение, называемое пространством-временем. Он выразил свою теорию, используя известное математическое уравнение:

Поскольку свет или энергия в теории Эйнштейна возникает в результате взаимодействия электромагнитных сил, ученые исследовали более 100 лет на поиск способов объединить энергию или свет электромагнитного взаимодействия с тремя другими силами, которые являются сильными и слабыми ядерными силами и сила тяжести. Две теории, независимо разработанные и предложенные немецким математиком Теодором Калуца ​​и шведским физик Оскар Кляйн предположил возможность пятого измерения, в котором электромагнетизм и гравитация унифицировать.

Кляйн придумал, что пятое измерение невидимо человеческому глазу, поскольку оно крошечное и сворачивается в клубок, как таблетка, которая скатывается под угрозой. Эйнштейн и его помощники Валентин Баргманн и Питер Бергманн в начале 1930-х и 1940-х годов безуспешно пытались связать четвертое измерение в теории Эйнштейна с дополнительным физическим измерением, пятым, чтобы включить электромагнетизм.

Теория относительности Эйнштейна, по сути, предполагала, что пространство-время искажается, ощущается как гравитация большими объектами, такими как Земля. Он постулировал измерение гравитационных волн и возможность появления черных дыр, хотя последние годы своей жизни он провел пытаясь опровергнуть идею черных дыр, реальность которой ученые окончательно подтвердили в 1971 году, спустя десятилетия после Эйнштейна. смерть. Но спустя 100 лет после того, как он впервые опубликовал свою теорию относительности, ученые также подтвердили существование гравитационных волн в сентябре 2015 года, когда ученые Гравитационно-волновая обсерватория с лазерным интерферометром впервые обнаружила и измерила гравитационные волны, которые пронизывали пространство, когда две черные дыры присоединился.

Ученые до сих пор не пришли к единому мнению о том, сколько измерений действительно существует. Некоторые говорят шесть, некоторые говорят 10, а третьи говорят до бесконечности или до бесконечности. Теория струн утверждает, что абсолютно все в этой вселенной является проявлением одного объекта - крохотной струны. То, как он вибрирует, определяет, фотон это или электрон, и все является частью единой концепции. Поскольку недостаточное количество отклонений может объяснить все частицы и силы во Вселенной, теория струн требует по крайней мере шести дополнительных измерений в дополнение к известным четырем. Эти измерения бывают двух типов: те, которые вы можете видеть, и те, которые крошечные и свернутые, как первоначально предполагал Кляйн, существующие на микроскопическом уровне.