Kirjailija on täysin samaa mieltä V. Aleksandrovin huomautuksen kanssa ja uskoo, että hän kiinnitti hyvin oikein huomiota joihinkin nykyaikaisen teoreettisen fysiikan peruskysymyksen näkökohtiin. Tieteellisen popularisoinnin lait eivät kuitenkaan aina salli tarkkaan ja tiukasti kuvailla nykyaikaisia avaruus-ajan teorioita. Tämän vahvistaa sellaisten merkittävien tutkijoiden työ, kuten Hawking, Kaku, Green, Vilsnkin.
Siksi, jos jättämme huomioimatta kekseliäisyyden, jonka mukaan moniulotteinen fyysinen tila osoittautuu lisääntyväksi korseskaarikoordinaattien määränä, kuten usein kirjallisuudessa löytyy, tarvitsemme kokonaisen tarinan siitä, mistä "mistä" lisämitat tulivat ja miten niitä käytetään nykyfysiikassa.
Einsteinin tahdon salaisuus
On legenda, joka sanoi vähän ennen lähtöä toiseen maailmaan sanoilla: "No, nyt saan selville, kuinka se kaikki toimii", suuri fyysikko Albert Einstein onnistui yhdistämään kaikki tunnetut fysikaaliset kentät yhteen kaavaan. Nero kirjoitti laskelmansa yksinkertaisessa koulukirjassa, jonka otsikko oli "Unified Field Theory". Uuden fysiikan nerokas luoja ajatteli paljon aikakautta tekevän löytönsä jatkosta ja päätti lopulta, että ihmiskunta ei ollut vielä valmis hallitsemaan avaruus-aikaa ja matkustamaan muihin ulottuvuuksiin …
Huhut "Einsteinin testamentista" levisivät heti kuolemansa jälkeen, ja niiden lähteet ovat edelleen epäselviä. Ehkä tämä johtuu tutkijan keskeneräisistä töistä, joissa on outoja aukkoja ja aliarviointeja. Samanaikaisesti suurin osa hänen biografioistaan on varma, että jos "Einsteinin testamentti" olisi olemassa, se todennäköisesti poltettiin ja hajotettiin tuhkansa mukana Atlantin laajuuksissa neroksen viimeisen tahdon mukaan.
Einsteinin hämmästyttävä maailma perustuu hänen suhteellisuusteoriaan, joka yhdistää painovoiman itse avaruus-ajan geometriaan. Tätä voidaan ajatella joustavana pintana, jossa kaikki rungot muodostavat eri muotoisia suppiloja. Esimerkiksi, kaikki aurinkokunnan rungot rullautuvat tähtimme tilalliseen masennukseen, ja maan suppilossa on kuu, keinotekoiset satelliitit, kaikki pinnalla olevat esineet ja tietysti sinä ja minä.
Valtava menestys Einsteinin teoriassa tuli sen jälkeen, kun tähtitieteelliset havainnot valonsäteiden taipumisesta kaukoisilta tähdeltä lähellä aurinkoa sijaitsevat. Paljon myöhemmin tähtitieteilijät tallensivat myös hämmästyttäviä kosmisia painovoimalinssejä. Joten monien kuvien kiehtova arvoitus hyvin kaukaisista kvastetaarioista objekteista - kvaasareista - ratkaistiin. Lähempät galaksit vääristävät kuvaaan "avaruus-ajan väreillä", mikä aiheuttaa sellaisten omituisten hahmojen kuin kuuluisan "Einsteinin ristin" esiintymisen.
Mainosvideo:
Mutta Einsteinin maailman ihmeet eivät myöskään rajoitu tähän. Suhteellisuusteoria selittää kuinka päästä muihin ulottuvuuksiin!
Voit tehdä tämän sinun täytyy sukeltaa avaruuden pohjattomiin reikiin lähellä kuuluisia mustia reikiä. Ja vaikka tutkijat kiistelevät edelleen siitä, mikä on tällaisten "painovoimahappojen" sisällä, missä aine näyttää laskevan "itsensä sisälle", Einstein itse yhdessä kollegansa Nathan Rosenin kanssa ennusti varmasti, että todellinen polku muihin ulottuvuuksiin oli piilossa … He onnistuivat rakentamaan eräänlaisia matemaattisia siirtymiä avaruus-ajan "puhkaisupisteiden" välillä. "Einstein-Rosen-sillat" voivat yhdistää Metagalaksin näkyvän maailmankaikkeuden kaukana olevat osat, vaikka monet yksityiskohdat eivät ole tässä selkeitä.
Nykyään fyysikot eivät enää ole yllättyneitä uusista "madonreikien" ja "madonrei'iden" malleista, jotka johtavat Einsteinin painovoiman teorian mukaan tuntemattomaan mustien reikien ytimestä. Toisaalta itse suhteellisuusteoria kehittyy jatkuvasti. Ehkä pian teoreetikot kykenevät yhdistämään sähkömagneettisuuden painovoimaan, jolloin suuren tiedemiehen pääunelma toteutuu. Tällä tiellä monet toiveet liittyvät Einsteinin supergravitaation teorian jatkokehitykseen, joka yhdistää vertaansa vailla olevan mikro- ja makrokosmosen.
Karkeasti sanottuna supergravitaation ydin on ylimääräisten ulottuvuuksien esiintyminen 11-ulotteisessa avaruus-ajassa. Täällä rajaton ulottuvuus avautuu fyysisille ja matemaattisille fantasioille. Loppujen lopuksi, kuten jo mainittiin, teoreettisesti on mahdollista löytää molemmat maailmat-hiukkaset ja kokonaiset universumit, “pakattuina” muihin ulottuvuuksiin.
Kirjailija edustaa täysin monien viimeisiä rivejä lukeneiden kollegoidensa nöyryytystä. Syvimmän pahoittelumme vuoksi ei ole mitenkään mahdollista kertoa enemmän tai vähemmän tiukasti avaruus-ajan uusista teorioista yhdessä artikkelissa. Ryhmäteorian matemaattista laitetta on loppujen lopuksi erittäin vaikea popularisoida.
Toivetta ei kuitenkaan tarvitse menettää: suhteellisuusteoriaa pidettiin myös kerran vaikeimpana matemaattisena rakenteena, mutta nykyään sitä tutkitaan menestyksekkäästi koulussa.
Piilotettujen ulottuvuuksien mysteeri
Rakentamalla moderneja teorioita muista tiloista ja ulottuvuuksista, fyysikot-teoreetikot tapasivat kerran erittäin omituisen tuloksen, joka julkaistiin jo 1920-luvun alkupuolella. viime vuosisadan Koenigsbergin professori Theodor Kaluzan yliopistolle.
Tämä puolalais-saksalainen fyysikko arvosti alusta lähtien suhteellisuusteorian luontaista syvää potentiaalia ja loi sen perusteella useita alkuperäisiä geometrisia rakenteita erilaisille fysikaalisille nollakohdille. Seuraavassa vaiheessa hän päätti rohkeasti yhdistää painovoiman geometrian ja sähkömagneettisuuden. Viime kädessä Kaluza pystyi odottamatta saamaan epätavallisen kaarevan viiden ulottuvuuden avaruusajan, joka sisälsi sekä gravitaation että Maxwellin sähkömagneettisen kentän.
Kauan aikaa ajattelijat pitivät Kaluzan rakenteita pelkkänä matemaattisena palapelinä, jolla ei ollut analogia fyysisessä maailmassa. Vuonna 1926 ruotsalainen fyysikko ja matemaatikko Oskar Klein otti käyttöön Kaluza-teorian kehittämisen, jonka jälkeen siitä tuli tunnetuksi Kaluza-Klein-teoria.
Tämä puoliksi unohdettu teos kerralla kiinnosti Einsteiniä, työntäen hänet koko hänen seuraavan elämänsä syyyn - yhtenäisen kentän teorian etsimiseen. Syvän pahoittelunsa vuoksi hän ei voinut edetä tällä tiellä, koska hän ei voinut sovittaa alkuainehiukkasten olemassaoloa rakenteisiinsa. Puoli vuosisataa kului siihen asti, kunnes Kaluzan ideat kiinnostivat kaiken teorian nykyaikaisia luojia (kuten fyysikot kutsuvat kaikkien tunnettujen hiukkasten ja voimien yhtenäiseksi teoriaksi). Sieltä syntyi idea todellisesta moniulotteisesta avaruudesta, jossa geometria yhdistää kaikki olemassa olevat fyysiset kentät.
Luonnollisesti herää heti ilmeinen kysymys: miten ylimääräiset alueelliset ulottuvuudet ilmenevät ympäröivässä maailmassa? Vastaus on yksi termi - tiivistäminen. Tämä tarkoittaa, että jokainen”ylimääräinen” ulottuvuus kolmen tunnetun ulkopuolella on käpristynyt kuin jousi supermikroskooppisessa mittakaavassa. Tässä syntyy suihkuteorian silmiinpistävä "maisema", jossa pienimmät materiaaliobjektit eivät näytä tavallisilta pisteiltä, vaan laajennetuilta rakenteilta. Ne värähtelevät kuten tavalliset kielet, ja ne generoivat kaikkien tunnettujen alkuainehiukkasten spektrin.
Näin "kaikkein tavallisimmat" moniulotteiset ulottuvuudet tulevat maailmaan, niin teoreettisten fyysikkojen kuin tieteiskirjailijoidenkin rakastama. Näetkö he jotenkin? Tai ainakin epäsuorasti tuntea näiden mikrokosmosyvyysten läsnäolo?
Laskelmat osoittavat, että tämä vaatii täysin käsittämättömiä energioita, ja hiukkaskiihdytin tämän ongelman tutkimiseksi vie koko aurinkokunnan. Tutkijat eivät kuitenkaan menetä sydäntään ja etsivät uusia tapoja moniulotteiseen avaruuteen. Se voi olla joitain vielä tuntemattomia avaruusilmiöitä ja uusia vaikutuksia LHC: n seuraavaan sukupolveen …
Vaihtuvat oksat
Moniulotteisten maailmojen teoreettisista rakenteista tuli yleisiä matemaatikkojen piirissä jo 1920-luvulla. viime vuosisadan aikana, mutta fyysikot ovat heistä alusta alkaen kohdellut niitä suurella ennakkoluulolla. Loppujen lopuksi riittää, kun lisätään yksi ylimääräinen ulottuvuus, ja planeetat alkavat irtautua kiertoradaltaan, ja aineesta tulee epävakaa, murentuen erillisiin atomiin. Kaikki tämä on kuvattu merkittävästi merkittävän tieteellisen historioitsijan ja popularisoijan G. E. Gorelik, jota kutsutaan "Miksi avaruus on kolmiulotteinen?" Matemaatikko M. Gardnerin teoksista löytyy monia loistavia taidesuosittuja kuvia monen ulottuvuuden maailmasta. Nämä kirjat paitsi analysoivat syvästi tieteellisesti maailman ulottuvuuksiamme, mutta pohtivat myös vaihtoehtoisia vaihtoehtoja, joissa ei olisi paikkaa vain henkilölle, ja yleensä proteiinielämälle.
Kuitenkin paljon useammin on teoksia, joissa moniulotteiset maailmat käytännössä eivät eroa nelidimensionaalisesta universumistamme, vain ne sisältävät suuremman määrän koordinaatteja. Tältä osin erinomainen amerikkalainen fyysikko, Nobel-palkinnon saaja Steven Weinberg huomautti kerran, että tämä muistuttaa ufologien asemaa. He ovat ylivoimaisesti varmoja, että kontaktissa muukalaisiin kohtaamme varmasti, ellei vihreitä miehiä lentävistä lautasista, niin varmasti jotain jotain samanlaista kuin kovakuoriaiset tai mustekala.
Toinen pitkäaikainen ongelma, jota on harkittu muinaisista ajoista lähtien, liittyy myös maailmankaikkeuden ulottuvuuteen: mitkä ovat vähimmäispartikkelit, joista tila ja aika koostuvat? Avaruusajan pienimmät solut löytyvät sekä kvanttiyliogravitaatioteorioista että yliviivamalleista. Kaikki ne sijaitsevat toisen ulottuvuuden tilassa, muistuttaen jonkin verran lankakuiduista kudottua kangaspalaa. Samanaikaisesti teoreetikot toteavat varovaisesti etukäteen, että nämä erittäin pienet esineet ovat pohjimmiltaan havaitsemattomia ja voivat ilmetä vain jotenkin erittäin korkeilla energioilla.
Johtava yläradan teoreetikko Juan Maldaseia huomautti äskettäin aforistisesti, että nykyaikaiset fyysikot elävät odottaen ihmettä, kun jokin odottamaton kokeilu tai jopa kosminen havainto vahvistaa, että maailmankaikkeuden luuranko sisältää lisää luuja, jotka ovat näkymättömiä.
Tässä tapauksessa meidän pitäisi olla vain kärsivällisiä …
Avaruus-ajan mysteerit
On huomattava, että toimittajat ja kirjoittajat ovat jo kauan huomanneet fyysikkojen teorioissa vallitsevan sekaannuksen. Joten kirjallisessa pseudotieteellisessä ympäristössä on laajalti mielipide, että mahdolliset ihmeet ja muutokset ovat muista ulottuvuuksista tulevien ulkomaalaisten teoksia. Nykyajan taikurit ja psykologit menevät vielä pidemmälle. Ne, jotka uskovat vakavasti siihen, että heidän paranormaalin temppunsa selittyvät toisen todellisuuden tilassa. On aivan luonnollista, että "muodikkain" teoreettinen käsite mon universumista - Multiverse liittyy läheisesti moniulotteisiin versioihin ylijännitteiden yleistyksistä vastaavissa. "M-teoria".
M-teoria sisältää monia vaihtoehtoja muille ulottuvuuksille. Se perustuu "kierrettyihin" ulottuvuuksiin, jotka ovat "ulottuvuuden jäännöksiä" maailmankaikkeuden syntymästä Big Boilin hirviömäisessä kataklysmissa. Tällaisissa tieteellisissä spekulaatioissa (joita teoreettisesti kutsutaan ilman riittävää kokeellista perustaa kutsutaan aivan oikein), jo ennen "kaiken alkua" muiden ulottuvuuksien kuvatilassa, tapahtui tiettyjä prosesseja, jotka johtivat maailmankaikkeuden historian alkuun.
Tässä yhteydessä meidän on kuitenkin myönnettävä, että kumpikaan aineen pohjassa hiukkasia jakavat alkeisfyysikot eikä Metagalaksian äärimmäisille rajoille saavutetut astrofysiikit eivät ole koskaan kuvanneet ihmeitä, jotka osoittavat "toisen ulottuvuuden" alatilan esiintymisen todellisuudessa …
Lisämääräysten puuttuminen on kuitenkin myös erittäin tärkeää. Loppujen lopuksi tämä antaa meille mahdollisuuden ymmärtää, miksi maailmamme kehittyy tällä tavalla, mikä puolestaan voi antaa avaimen maailmankaikkeuden evoluution uusille peruslakeille.