Forfatteren er helt enig i bemærkningen fra V. Aleksandrov og mener, at han meget korrekt henledte opmærksomheden på et aspekt af et af de grundlæggende spørgsmål i moderne teoretisk fysik. Imidlertid tillader lovene om videnskabelig popularisering ikke altid en nøjagtigt og strengt at beskrive moderne teorier om rumtid. Dette bekræftes af sådanne fremragende videnskabers arbejde som Hawking, Kaku, Green, Vilsnkin.
Derfor, hvis vi ignorerer opfindsomheden om, at det multidimensionelle fysiske rum viser sig at blive øget med antallet af skolekartesiske koordinater, som ofte findes i litteraturen, så har vi brug for en hel historie om, hvor de ekstra dimensioner kom fra, og hvordan de bruges i moderne fysik.
Mysteriet om Einsteins vilje
Der er en legende, som kort før afrejse til en anden verden med ordene:”Nå, nu finder jeg ud af, hvordan det hele fungerer”, formåede den store fysiker Albert Einstein at kombinere alle kendte fysiske felter i en formel. Geniet skrev sine beregninger ned i en simpel skolebog, som han havde titlen "Unified Field Theory". Den geniale skaber af den nye fysik tænkte meget på den videre skæbne for hans epokegørende opdagelse og besluttede til sidst, at menneskeheden endnu ikke var klar til at kontrollere rumtid og rejse til andre dimensioner …
Rygter om "Einsteins testament" spredte sig umiddelbart efter hans død, og deres kilder er stadig uklare. Måske skyldes dette videnskabsfolkets ufærdige værker, hvor der er mærkelige huller og underdæmpninger. På samme tid er de fleste af hans biografier sikre på, at hvis "Einsteins testament" eksisterede, så var det sandsynligvis brændt og spredt sammen med hans aske over Atlanterhavets vidder i henhold til geniets sidste vilje.
Einsteins fantastiske verden er baseret på hans relativitetsteori, der forbinder tyngdekraften med geometrien i selve rumtiden. Dette kan betragtes som en elastisk overflade, hvor alle kroppe danner forskellige formede tragte. For eksempel vil alle solsystemets kroppe rulle ned i den rumlige depression af vores stjerne, og jordens tragt vil indeholde månen, kunstige satellitter, alle objekter på overfladen og selvfølgelig dig og mig.
En enorm succes for Einsteins teori kom efter de astronomiske opdagelser af afbøjningen af lysstråler fra fjerne stjerner nær Solen. Meget senere registrerede astronomer også fantastiske kosmiske gravitationslinser. Så den spændende gåte med flere billeder af meget fjerne kvasi-stjernede objekter - kvasarer - blev løst. Nærmere galakser forvrænger deres image med deres "rum-tid-krusninger", hvilket forårsager udseendet af så bizarre figurer som det berømte "Einsteins kors".
Salgsfremmende video:
Men vidundrene i Einsteins verden er heller ikke begrænset til dette. Relativitetsteorien forklarer, hvordan man kommer ind i andre dimensioner!
For at gøre dette, skal du dykke ned i de bundløse huller i rummet i nærheden af de berømte sorte huller. Og selvom forskere stadig argumenterer for, hvad der er inde i sådanne "tyngdepunktkollaps", hvor materien ser ud til at falde "inden i sig selv", forudsagde Einstein selv sammen med sin kollega Nathan Rosen med tillid til, at det var der, den virkelige vej til andre dimensioner var skjult … Det lykkedes dem at opbygge en slags matematiske overgange mellem punkterne "punktering" i rum-tid. "Einstein-Rosen Bridges" kan forbinde meget fjerne dele af det synlige univers af Metagalaxy, selvom mange detaljer ikke er klare her.
I dag er fysikere ikke længere overrasket over nye modeller af "ormehuller" og "ormehuller", der ifølge Einsteins tyngdekraft fører ind i det ukendte fra sorte huller. På den anden side er relativitetsteorien selv i konstant udvikling. Måske snart kan teoretikere være i stand til at kombinere elektromagnetisme med tyngdekraft, hvilket får den store videnskabs hoveddrøm til at blive til virkelighed. På denne vej er der mange forhåbninger forbundet med den videre udvikling af Einsteins teori om overvægt, der forener den uforlignelige mikro- og makrokosmos.
Groft sagt er essensen af supergravitet tilstedeværelsen af ekstra dimensioner i 11-dimensionel rumtid. Her åbner grænseløs rækkevidde op for fysiske og matematiske fantasier. Som det allerede er nævnt, er det som nævnt teoretisk muligt at finde begge verdener-partikler og hele universer, "pakket" i andre dimensioner.
Forfatteren repræsenterer fuldstændigt forargelsen for mange af hans kolleger, der læser de sidste linjer. Til vores dybeste beklagelse er det på ingen måde muligt at fortælle mere eller mindre strengt om de nye teorier om rumtid i en artikel. Når alt kommer til alt er det matematiske apparat i gruppeteori ekstremt vanskeligt at popularisere.
Der er dog ikke behov for at miste håbet: relativitetsteorien blev også engang betragtet som den vanskeligste matematiske konstruktion, men i dag studeres den med succes i skolen.
Mysteriet om skjulte dimensioner
Bygning af moderne teorier om andre rum og dimensioner mødte teoretiske fysikere engang et meget underligt resultat, der blev offentliggjort tilbage i de tidlige 20'ere. i det forrige århundrede, professor i Koenigsberg ved University of Theodor Kaluza.
Denne polsk-tyske fysiker værdsatte helt fra begyndelsen det dybe potentiale, der ligger i relativitetsteorien, og på grundlag heraf skabte han et antal originale geometriske konstruktioner til forskellige fysiske nuller. I det næste trin besluttede han modigt at kombinere tyngdekraften og elektromagnetismens geometri. I sidste ende var Kaluza uventet i stand til at opnå en usædvanligt buet femdimensional rumtid, inklusive både tyngdekraft og Maxwells elektromagnetiske felt.
I lang tid betragtede samtidige Kaluzas konstruktioner som et matematisk puslespil, der ikke havde nogen analog i den fysiske verden. I 1926 overtog den svenske fysiker og matematiker Oskar Klein udviklingen af Kaluzas teori, hvorefter den blev kendt som Kaluza-Klein-teorien.
Dette halvt glemte værk på en gang var meget interesseret i Einstein og skubbede ham til årsagen til hele hans efterfølgende liv - søgningen efter den samlede feltteori. Til sin dybe beklagelse kunne han ikke gå videre på denne vej, fordi han ikke kunne passe eksistensen af elementære partikler i sine konstruktioner. Et halvt århundrede gik, indtil Kaluzas ideer interesserede de moderne skabere af teorien om alt (som fysikere kalder en samlet teori om alle kendte partikler og kræfter). Det er her ideen om et ægte multidimensionelt rum opstod, hvor geometri forbinder alle eksisterende fysiske felter.
Naturligvis opstår et indlysende spørgsmål straks: hvordan manifesterer sig yderligere rumlige dimensioner i den omkringliggende verden? Svaret er et udtryk - komprimering. Dette betyder, at hver “ekstra” dimension ud over de tre kendte er sammenbøjet som en fjeder i en supermikroskopisk skala. Her opstår et slående "landskab" af jetteorien, hvor de mindste materielle objekter ikke ligner sædvanlige punkter, men udvidede strukturer. Vibrerende som almindelige strenge genererer de spektret af alle kendte elementære partikler.
Sådan kommer de mest "almindelige" multidimensionelle dimensioner ind i vores verden, så elsket ikke kun af teoretiske fysikere, men også af science fiction-forfattere. Kan du se dem på en eller anden måde? Eller i det mindste indirekte føle tilstedeværelsen af disse dybder i mikrokosmos?
Beregninger viser, at dette kræver helt ufattelige energier, og en partikelaccelerator til at undersøge dette problem vil besætte hele solsystemet. Forskere mister dog ikke hjertet og leder efter nye måder til multidimensionalt rum. Det kan være nogle endnu ikke kendte rumfænomener, og nye effekter på den næste generation af LHC …
Metaverse grene
Teoretiske konstruktioner af multidimensionelle verdener blev almindelige i matematikerkredsen tilbage i 1920'erne. i det forrige århundrede, men fysikere fra begyndelsen behandlede dem med stor fordom. Når alt kommer til alt er det nok at tilføje en ekstra dimension, og planeterne vil begynde at bryde fra deres kredsløb, og materien bliver ustabil og smuldrer op i separate atomer. Alt dette er bemærkelsesværdigt beskrevet i bogen fra den fremtrædende videnskabelige historiker og populariserer G. E. Gorelik, der kaldes "Hvorfor er rum tredimensionelt?" Mange strålende kunst-populære illustrationer fra en verden af mange dimensioner kan findes i værkerne af matematikeren M. Gardner. Disse bøger analyserer ikke kun dybt videnskabeligt dimensionen af vores verden, men overvejer også alternative muligheder, hvor der ikke ville være plads til kun en person og for proteinlivet generelt.
Men meget oftere er der værker, hvor multidimensionelle verdener praktisk taget ikke adskiller sig fra vores firedimensionelle univers, kun de indeholder et større antal koordinater. I denne henseende bemærkede den enestående amerikanske fysiker, nobelprisvinder Steven Weinberg, engang, at dette ligner ufologers position, som overvældende er sikre på, at vi i kontakt med udlændinge helt sikkert vil støde på, hvis ikke grønne mænd fra flyvende plader, så bestemt med noget noget, der ligner biller eller blæksprutte.
Et andet langvarigt problem, der er blevet overvejet siden oldtiden, hænger også sammen med dimensionen af vores univers: hvad er de minimale partikler, rum og tid består af? De mindste celler i rumtid findes både i kvanteovervågningsteorier og i superstringmodeller. Alle af dem er placeret i rummet i en anden dimension, der minder lidt om et stykke stof, der er vævet af strengfibre. På samme tid bestemmer teoretikere forsigtigt på forhånd, at disse ekstremt små genstande er grundlæggende uobservable og kun på en eller anden måde kan manifestere sig ved ultrahøje energier.
Den førende superstringsteoretiker Juan Maldaseia bemærkede for nylig aforistisk, at moderne fysikere lever i forventning om et mirakel, når et uventet eksperiment eller endda kosmisk observation bekræfter, at universets skelet indeholder yderligere knogler med usynlige dimensioner.
I dette tilfælde skal vi kun være tålmodige …
Mysterier af rum-tid
Det skal bemærkes, at journalister og forfattere længe har bemærket den forvirring, der hersker i fysikernes teorier. Så den udbredte opfattelse i det litterære pseudo-videnskabelige miljø er, at enhver tænkelige mirakler og transformationer er værker af udlændinge fra andre dimensioner. Moderne tryllekunstnere og synske går endnu længere. De, der seriøst mener, at deres paranormale tricks forklares med rummet i en anden virkelighed. Det er helt naturligt, at det mest "moderigtige" teoretiske koncept af det multiple univers - Multiverse er tæt forbundet med multidimensionelle versioner af generalisering af superstringer i lignende. "M-teori".
M-teori indeholder mange muligheder for andre dimensioner. Det er baseret på "snoede" dimensioner, som er "andre dimensionelle rester" fra fødslen af vores univers i den monstrøse katastrofe af Big Boil. I sådanne videnskabelige spekulationer (så teoretisering uden en tilstrækkelig eksperimentel base kaldes ganske korrekt), allerede før "begyndelsen af alt" i protospace af andre dimensioner, fandt der sted nogle processer, der førte til begyndelsen af vores universes historie.
Vi må dog indrømme, at hverken elementære fysikere, spaltende partikler i bunden af materien eller astrofysikere, der har nået de ekstreme grænser for Metagalaxy, aldrig har registreret nogen mirakler, der indikerer tilstedeværelsen af et "andet-dimensionelt" underrum i vores virkelighed …
Selve fraværet af yderligere dimensioner er imidlertid også meget vigtigt. Når alt kommer til alt giver dette os mulighed for at forstå, hvorfor vores verden udvikler sig på denne måde, som igen kan give en nøgle til nye grundlæggende love om universets udvikling.