Aký veľký je svet, v ktorom žijeme?
Aký veľký je svet, v ktorom žijeme? Ktoré to sú?
Fyzici popisujú svet, v ktorom žijeme, ako štvorrozmerný. Prvé tri z nich popisujú priestor a sú označené v literatúre, v matematike a fyzike, s x, y a z. x vždy označuje dĺžka, r-šírka a z-výška.
Vieme si predstaviť život v jednej dimenzii? Ale v dvojrozmernom vesmíre?
Jednorozmerný svet by bol ako niť a život v takomto vesmíre by umožňoval jeho podivným obyvateľom pohybovať sa iba smerom dopredu-dozadu. Stále si môžeme predstaviť dvojrozmernú plochu, kde by sa obyvatelia mohli pohybovať ako mravce na hárku papiera: dopredu, dozadu, doľava, doprava alebo dokonca prechádzať z jednej strany na druhú sieť. Ak pridáme tretí rozmer, potom by mravce mohli opustiť povrchy papiera, aby sa mohli pohybovať hore a dole.
Čo je časopriestor?
Štvrtá dimenzia nášho vesmíru nie je ako tri popísané pomocou priestorových súradníc, ale je to tá, ktorá nám umožňuje pamätať na minulosť a cítiť plynutie rokov, a to čas. Moderná veda zaviedla koncept časopriestoru (matematický konštrukt, ktorý kombinuje tri priestorové a časové dimenzie v snahe jednotne opísať vesmír) a popularizovali ho známe anticipačné série ako Star Trek a Stargate. Stalo sa samozrejmosťou, keď hovoríme, že žijeme vo svete štyroch dimenzií, troch dimenzií priestoru a času.
Je pred ľudským vnímaním skrytá dimenzia? Model Kaluza-Klein
Matematik Theodor Kaluza ako prvý navrhol od tretej dekády minulého storočia existenciu piatej dimenzie. Nemecký vedec, ktorý je tiež známy svojou vynikajúcou schopnosťou asimilovať cudzie jazyky (vedel hovoriť alebo písať v 17 jazykoch), ako prvý zaviedol myšlienku zjednotenia základných síl pomocou ďalších dimenzií vesmíru, skrytých pred ľudským vnímaním. . V roku 1921 Kaluza sformuloval Kaluza-Kleinov model, ktorý sa usiloval o zjednotenie základných gravitačných síl a elektromagnetizmu, jediných v tom čase známych, čím rozšíril Einsteinovu všeobecnú relativitu do 5 dimenzií. Einstein ťažko prijal myšlienku piatej dimenzie, a preto ju nepoužil pri svojich vlastných pokusoch o zjednotenie základných síl.
Ako sa vyvinuli viacrozmerné teoretické modely?
Názor matematikov a fyzikov na otázku existencie dimenzií mimo ľudských možností vnímania sveta sa za posledné roky veľmi zmenil, najmä kvôli ťažkostiam pri vytváraní modelov, ktoré jednotne popisujú vesmír, v ktorom žijeme. Pretože matematika vždy ponúkala elegantné riešenia zdanlivo neriešiteľných problémov v oblasti fyziky, ponúka aj teóriu zjednotenia základných síl. Existujú teoretické modely, ktoré používajú viac ako 5 dimenzií a dosahujú dokonca 10 alebo 11 dimenzií, aby poskytli fyzikom dostatočne zložitý matematický aparát, schopný vysvetliť určité bizarné chovanie vesmíru na makroskopickej a mikroskopickej úrovni. . Model Kaluza-Klein možno preto považovať za predchodcu začiatku dvadsiateho storočia teórie strún, ktorý je dnes najznámejším a najsľubnejším príkladom všetkých.
Ľudská myseľ bohužiaľ nemôže myslieť vo viac ako štyroch dimenziách, takže moderné podniky fyziky majú vysoký stupeň abstrakcie a je ťažké ich vysvetliť širokej verejnosti.