Vi lever i et tredimensionelt univers med tre rumlige dimensioner og en ekstra gang. Eksperimenterne fra to grupper af videnskabsmænd viste imidlertid, at tilstedeværelsen af den fjerde rumlige dimension faktisk er mulig, og at den ikke er begrænset til enkle retninger op og ned, venstre og højre, og også fremad og bagud.
Det skal straks tages i betragtning, at sådanne konklusioner er i modstrid med de velkendte fysiske love, var baseret på meget komplekse beregninger, delvist teoretiske eksperimenter og anvendelse af kvantemekanikkens love.
Ved at sammenligne resultaterne af observationer fra to specielt oprettede todimensionelle medier kunne to uafhængige hold af videnskabsfolk fra Europa og USA finde vejen til den fjerde rumlige dimension ved at generere den såkaldte kvante Hall-effekt - fænomenet med ledningsevnen af en to-dimensionel gas ved lave temperaturer i stærke magnetiske felter.
"Fysisk har vi ikke 4-dimensionelt rum, men vi kan opnå 4-dimensionel kvante Hall-effekt med et lavdimensionelt system, fordi det højdimensionelle system er kodet i sin komplekse struktur," siger Makael Rechtsman, professor ved University of Pennsylvania.
"Vi kan muligvis komme med ny fysik i en højere dimension og derefter oprette enheder, der har denne fordel i de lavere dimensioner."
Med andre ord kaster 3D-objekter 2D-skygger, hvorfra du kan gætte formen på disse objekter. Når vi observerer nogle reelle fysiske tredimensionelle systemer, kan vi forstå noget om deres firedimensionelle natur, da tredimensionelle objekter ifølge fysikere kan være skygger af firdimensionelle objekter, der vises i lavere dimensioner. Alt dette kan føre til nogle nye grundlæggende opdagelser inden for videnskab.
Takket være meget sofistikerede beregninger, som Nobelprisen blev tildelt i 2016, ved vi nu, at kvante Hall-effekten indikerer eksistensen af en fjerde dimension i rummet. De seneste eksperimenter fra to teams fysikere, der er offentliggjort i tidsskriftet Nature, giver os et eksempel på de effekter, denne fjerde dimension kan have.
Et europæisk forskerhold afkølede atomerne til næsten absolut nul og brugte lasere til at placere dem i et todimensionalt gitter. Ved at anvende en kvante "pumpe" til at begejstre fangede atomer har fysikere lagt mærke til små variationer i bevægelse, der svarer til manifestationer af 4D kvante Hall-effekten, hvilket indikerer, at denne fjerde dimension kan fås.
Salgsfremmende video:
Det amerikanske fysikerteam brugte også lasere, men til at kontrollere lyset, der passerede gennem glasblokken. Ved at simulere virkningen af et elektrisk felt på ladede partikler var videnskabsmænd også i stand til at observere virkningerne af 4D kvante Hall-effekten.
Ifølge forskere supplerer begge eksperimenter hinanden perfekt.
Selvfølgelig har vi ikke fysisk adgang til denne firedimensionelle verden (da vi er fanget i tredimensionelt rum), men forskere mener, at vi gennem kvantemekanik kan lære mere om firedimensionelt rum og udvide vores begrænsede viden om universet.
For klarhedens skyld anbefaler vi at se videoen nedenfor. Det viser, hvordan en karakter fra en 2D-platformer pludselig befinder sig i en 3D-verden. I henhold til vores perspektiv ser det ud til, at vi stadig befinder os i en todimensionel verden, men når vi bevæger os ind i den, vil vi se nogle forvrængninger af rummet, da den tredimensionelle verden overlejres på et todimensionalt plan. Forskere har set lignende forvrængninger i de ovenfor beskrevne eksperimenter. Det var dem, der angav eksistensen af et firedimensionelt rum, som vi ikke kan se fysisk, men hvilke effekter der er lagt på vores tredimensionelle plan.
På trods af det faktum, at vi fysisk ikke kan komme ind i det fire-dimensionelle rum, har vi modtaget bevis for dets eksistens og et klarere billede af, hvordan det fungerer. Forskere på sin side ønsker at bruge resultaterne af disse observationer til en mere detaljeret analyse. Hvem ved, måske i løbet af det videre arbejde vil de være i stand til at gøre andre opdagelser.
Nikolay Khizhnyak
