Autore pilnībā piekrīt V. Aleksandrova izteiktajam un uzskata, ka viņš ļoti pareizi pievērsa uzmanību vienam no mūsdienu teorētiskās fizikas pamatjautājumiem. Tomēr zinātniskās popularizēšanas likumi ne vienmēr ļauj precīzi un stingri aprakstīt mūsdienu telpas laika teorijas. To apstiprina tādu izcilu zinātnieku darbs kā Hokings, Kaku, Grīns, Vilsnkins.
Tāpēc, ja mēs ignorējam izdomu, ka daudzdimensionālā fiziskā telpa izrādās palielināta par skolas Dekarta koordinātu skaitu, kā tas bieži atrodams literatūrā, tad mums ir vajadzīgs vesels stāsts par to, “no kurienes radās” papildu dimensijas un kā tās tiek izmantotas mūsdienu fizikā.
Einšteina gribas noslēpums
Pastāv leģenda, ka neilgi pirms aiziešanas uz citu pasauli ar vārdiem: “Nu, tagad es uzzināšu, kā tas viss darbojas”, lieliskajam fiziķim Alberam Einšteinam izdevās apvienot visus zināmos fizikālos laukus vienā formulā. Ģēnijs savus aprēķinus pierakstīja vienkāršā skolas piezīmju grāmatiņā, kuras nosaukums bija “Vienotā lauka teorija”. Ģeniāls jaunās fizikas radītājs daudz domāja par sava laikmeta veidošanas atklājumu tālāko likteni un galu galā nolēma, ka cilvēce vēl nav gatava kontrolēt telpas laiku un ceļot uz citām dimensijām …
Baumas par "Einšteina Derību" izplatījās tūlīt pēc viņa nāves, un to avoti joprojām nav skaidri. Varbūt tas ir saistīts ar nepabeigtajiem zinātnieka darbiem, kuros ir dīvaini trūkumi un nepietiekams apgalvojums. Tajā pašā laikā vairums viņa biogrāfu ir pārliecināti, ka, ja pastāvēja "Einšteina Derība", tad, visticamāk, tā tika sadedzināta un izkaisīta kopā ar viņa pelniem pār Atlantijas okeāna plašumiem saskaņā ar pēdējo ģēnija gribu.
Einšteina pārsteidzošā pasaule ir balstīta uz viņa relativitātes teoriju, kas saista smagumu ar pašas telpas-laika ģeometriju. To var uzskatīt par elastīgu virsmu, kurā visi ķermeņi veido atšķirīgas formas piltuves. Piemēram, visi Saules sistēmas ķermeņi ieritinās mūsu zvaigznes telpiskajā depresijā, un uz zemes piltuves atradīsies mēness, mākslīgie pavadoņi, visi objekti uz virsmas un, protams, jūs un es.
Milzīgi panākumi Einšteina teorijai bija pēc astronomiskiem atklājumiem par gaismas staru novirzi no tālām zvaigznēm netālu no Saules. Daudz vēlāk astronomi reģistrēja arī pārsteidzošas kosmiskās gravitācijas lēcas. Tātad tika atrisināta intriģējošā mīkla no ļoti tālu kvazi-zvaigžņu objektu - kvazāru - vairākiem attēliem. Tuvākas galaktikas izkropļo viņu tēlu ar savām “telpas-laika rīboņām”, izraisot tādu dīvainu figūru kā slavenā “Einšteina krusts” parādīšanos.
Reklāmas video:
Bet arī Einšteina pasaules brīnumi neaprobežojas ar to. Relativitātes teorija izskaidro, kā iekļūt citās dimensijās!
Lai to izdarītu, jums jāiekļauj kosmosa bezdibenī netālu no slavenajiem melnajiem caurumiem. Un, kaut arī zinātnieki joprojām strīdas par to, kas atrodas šādos "gravitācijas kolpāros", kur matērija, šķiet, ietilpst "sevī", pats Einšteins kopā ar savu kolēģi Natanu Rozenu pārliecinoši prognozēja, ka tieši tur patiesībā tiek slēpts ceļš uz citām dimensijām. … Viņiem izdevās izveidot sava veida matemātiskas pārejas starp telpas laika punkcijas punktiem. "Einšteina-Rozena tilti" var savienot Metagalaxy redzamā Visuma ļoti attālas daļas, kaut arī daudzas detaļas šeit nav skaidras.
Mūsdienās fiziķus vairs nepārsteidz jauni "tārpu" un "tārpu caurumu" modeļi, kas, vadoties pēc Einšteina smaguma teorijas, no melno caurumu kodolu ved uz nezināmo. No otras puses, pati relativitātes teorija pastāvīgi attīstās. Varbūt drīz teorētiķi varēs apvienot elektromagnētismu ar smagumu, tādējādi piepildot lielā zinātnieka galveno sapni. Šajā ceļā daudzas cerības ir saistītas ar Einšteina supergravitācijas teorijas turpmāku attīstību, kas apvieno nesalīdzināmo mikro- un makrokosmu.
Aptuveni runājot, supergravitācijas būtība ir papildu dimensiju klātbūtne 11 dimensiju telpā-laikā. Šeit fiziskām un matemātiskām fantāzijām paveras neierobežota darbības joma. Galu galā, kā jau minēts, teorētiski ir iespējams atrast gan pasaules, gan daļiņas, gan veselus Visumus, “iesaiņotus” citās dimensijās.
Autore pilnībā atspoguļo daudzu savu kolēģu sašutumu, kuri lasīja pēdējās rindiņas. Ar visdziļāko nožēlu nekādā ziņā nav iespējams vairāk vai mazāk stingri pastāstīt par jaunajām telpas laika teorijām vienā rakstā. Galu galā grupas teorijas matemātisko aparātu ir ārkārtīgi grūti popularizēt.
Tomēr nav jāzaudē cerība: arī relativitātes teorija savulaik tika uzskatīta par visgrūtāko matemātisko uzbūvi, bet mūsdienās to veiksmīgi apgūst skolā.
Slēpto dimensiju noslēpums
Veidojot modernas citu telpu un dimensiju teorijas, fiziķi-teorētiķi reiz saskārās ar ļoti dīvainu rezultātu, kas tika publicēts 1920. gadu sākumā. pagājušā gadsimta Koenigsbergas profesors Teodora Kaluza universitātē.
Šis poļu-vācu fiziķis no paša sākuma novērtēja dziļo potenciālu, kas raksturīgs relativitātes teorijai, un, balstoties uz to, viņš izveidoja vairākas oriģinālas ģeometriskas konstrukcijas dažādām fizikālām nullēm. Nākamajā solī viņš drosmīgi nolēma apvienot smaguma un elektromagnētisma ģeometriju. Galu galā Kaluza spēja negaidīti iegūt neparasti izliektu piecu dimensiju telpas laiku, ieskaitot gan gravitācijas, gan Maksvela elektromagnētisko lauku.
Ilgu laiku laikabiedri Kaluza konstrukcijas uzskatīja par tikai matemātisku mīklu, kurai fiziskajā pasaulē nebija analoga. 1926. gadā zviedru fiziķis un matemātiķis Oskars Kleins pārņēma Kaluza teorijas attīstību, pēc tam tā kļuva pazīstama kā Kaluza-Kleina teorija.
Šis daļēji aizmirstais darbs vienā reizē ļoti ieinteresēja Einšteinu, piespiežot viņu visu savas turpmākās dzīves cēloni - Vienotā lauka teorijas meklējumiem. Ar dziļu nožēlu viņš nevarēja virzīties pa šo ceļu, jo savās konstrukcijās viņš nevarēja ietilpt elementāru daļiņu esamībai. Pagāja pusgadsimts, līdz Kaluza idejas ieinteresēja mūsdienu teorijas par visiem veidotājiem (kā fiziķi sauc vienotu visu zināmo daļiņu un spēku teoriju). Šeit radās ideja par īstu daudzdimensionālu telpu, kurā ģeometrija savieno visus esošos fiziskos laukus.
Protams, uzreiz rodas acīmredzams jautājums: kā apkārtējā pasaulē izpaužas papildu telpiskās dimensijas? Atbilde ir viens termins - sablīvēšanās. Tas nozīmē, ka ikviena “papildu” dimensija, kas pārsniedz trīs zināmos, ir sabiezēta kā atspere supermikroskopiskā mērogā. Šeit rodas pārsteidzoša strūklas teorijas "ainava", kur mazākie materiālie objekti izskatās nevis kā parasti punkti, bet gan paplašinātas struktūras. Vibrējot kā parastās stīgas, tie rada visu zināmo elementāro daļiņu spektru.
Tas ir veids, kā mūsu pasaulē ienāk visvairāk "parastās" daudzdimensionālās dimensijas, kuras ir iemīļojuši ne tikai teorētiskie fiziķi, bet arī zinātniskās fantastikas rakstnieki. Vai jūs tos kaut kā varat redzēt? Vai vismaz netieši jūtat šo mikrokosma dziļumu klātbūtni?
Aprēķini rāda, ka tas prasa pilnīgi neiedomājamas enerģijas, un daļiņu paātrinātājs šīs problēmas izpētei aizņems visu Saules sistēmu. Tomēr zinātnieki nezaudē sirdi un meklē jaunus ceļus daudzdimensionālai telpai. Tās var būt dažas vēl nezināmas kosmosa parādības un jaunas ietekmes uz LHC nākamo paaudzi …
Metaversi zari
Vairāku dimensiju pasauļu teorētiskās konstrukcijas matemātiķu aprindās kļuva izplatītas 1920. gados. pagājušā gadsimta, bet fiziķi jau pašā sākumā izturējās pret viņiem ar lielu aizspriedumu. Galu galā ir pietiekami pievienot vienu papildu dimensiju, un planētas sāks atdalīties no savām orbītām, un matērija kļūs nestabila, sabrūkot atsevišķos atomos. Tas viss ir izcili aprakstīts ievērojamā zinātniskā vēsturnieka un popularizētāja G. E. Gorelik, ko sauc par "Kāpēc kosmoss ir trīsdimensiju?" Matemātiķa M. Gārdnera darbos atrodamas daudzas izcili mākslā populāras ilustrācijas no daudzu dimensiju pasaules. Šīs grāmatas ne tikai dziļi zinātniski analizē mūsu pasaules dimensiju, bet arī apsver alternatīvas iespējas, kurās nebūtu vietas tikai cilvēkam, un olbaltumvielu dzīvei kopumā.
Tomēr daudz biežāk ir darbi, kuros daudzdimensionālās pasaules praktiski neatšķiras no mūsu četrdimensionālā Visuma, tikai tajās ir lielāks koordinātu skaits. Šajā sakarā izcilais amerikāņu fiziķis, Nobela prēmijas laureāts Stīvens Veinbergs reiz atzīmēja, ka tas atgādina ufologu nostāju, kuri ir pilnīgi pārliecināti, ka kontaktā ar citplanētiešiem mēs noteikti sastapsimies, ja ne zaļi vīri no lidojošām šķīvjiem, tad noteikti ar kaut ko kaut kas līdzīgs vabolēm vai astoņkājiem.
Vēl viena ilgstoša problēma, kas tiek apsvērta kopš seniem laikiem, ir saistīta arī ar mūsu Visuma dimensiju: no kurām ir minimālās daļiņas, no kurām sastāv telpa un laiks? Kosmosa laika mazākās šūnas ir atrodamas gan kvantu supergravitācijas teorijās, gan virsstieņu modeļos. Visi tie atrodas citas dimensijas telpā, nedaudz atgādinot auduma gabalu, kas austi no stīgu šķiedrām. Tajā pašā laikā teorētiķi jau iepriekš apdomīgi nosaka, ka šie ārkārtīgi mazie objekti būtībā nav novērojami un tikai kaut kādā veidā var izpausties ultraaugstās enerģijās.
Vadošais virslīgas teorētiķis Huans Maldaseia nesen aforistiski novēroja, ka mūsdienu fiziķi dzīvo brīnuma gaidās, kad kāds negaidīts eksperiments vai pat kosmosa novērojums apstiprina, ka Visuma skelets satur papildu kaulus ar neredzamām dimensijām.
Šajā gadījumā mums vajadzētu būt tikai pacietīgiem …
Kosmosa laika noslēpumi
Jāatzīmē, ka žurnālisti un rakstnieki jau sen ir pamanījuši apjukumu, kas valda fiziķu teorijās. Tātad literārajā pseidozinātniskajā vidē plaši izplatītais viedoklis ir, ka visi iedomājamie brīnumi un pārvērtības ir citplanētiešu darbs no citām dimensijām. Mūsdienu burvji un psihika iet vēl tālāk. Tie, kas nopietni tic, ka viņu paranormālie triki ir izskaidrojami ar citas realitātes telpu. Pilnīgi dabiski, ka vismodernākā daudzo Visumu - Multiverse - teorētiskā koncepcija ir cieši saistīta ar virsdibenu vispārināšanas daudzdimensionālām versijām un tamlīdzīgām lietām. "M-teorija".
M-teorijā ir daudz iespēju citām dimensijām. Tas ir balstīts uz "savītām" dimensijām, kas ir "extradimensionālas paliekas" no mūsu Visuma dzimšanas briesmīgajā lielās vārīšanās kataklizmā. Šādās zinātniskās spekulācijās (tātad teorija bez pietiekamas eksperimentālās bāzes tiek diezgan pareizi saukta), pat pirms “visa sākšanās” citu dimensiju protošumā notika daži procesi, kas noveda pie mūsu Visuma vēstures sākuma.
Tomēr šeit jāatzīst, ka ne elementārie fiziķi, sadalot daļiņas matērijas pašā apakšā, ne astrofiziķi, kuri ir sasnieguši Metagalaxy galējās robežas, nekad nav reģistrējuši brīnumus, kas norāda uz “citas dimensijas” apakštelpas esamību mūsu realitātē …
Tomēr ļoti svarīgi ir arī tas, vai nav papildu dimensiju. Galu galā tas ļauj mums saprast, kāpēc mūsu pasaule attīstās šādā veidā, kas, savukārt, var dot atslēgu jauniem Visuma evolūcijas pamatlikumiem.