Olet todennäköisesti kuullut, että aikamme suosituimpaan tieteelliseen teoriaan - jousiteoriaan - sisältyy paljon enemmän ulottuvuuksia kuin maalaisjärki ehdottaa.
Teoreettisen fysiikan suurin ongelma on kuinka yhdistää kaikki perustavanlaatuiset vuorovaikutukset (painovoimainen, sähkömagneettinen, heikko ja vahva) yhdeksi teoriaksi. Superstring-teoria väittää olevansa kaiken teoria.
Mutta kävi ilmi, että sopivin lukumäärä tämän teorian toimimiseen tarvitaan kymmenen (joista yhdeksän on paikallinen ja yksi väliaikainen)! Jos ulottuvuuksia on enemmän tai vähemmän, matemaattiset yhtälöt antavat irrationaalisia tuloksia, jotka menevät äärettömyyteen - singulaarisuuteen.
Seuraava vaihe yliviivateorian kehittämisessä - M-teoria - on jo laskenut yksitoista ulottuvuutta. Ja vielä yksi versio siitä - F-teoria - kaikki 12. Ja tämä ei ole ollenkaan komplikaatio. F-teoria kuvaa 12-ulotteista tilaa yksinkertaisemmilla yhtälöillä kuin M-teoria - 11-ulotteinen.
Tietysti teoreettista fysiikkaa ei kutsuta teoreettiseksi tyhjäksi. Kaikki hänen tähän mennessä saavutuksensa ovat olemassa vain paperilla. Joten selittääkseen, miksi voimme liikkua vain kolmiulotteisessa tilassa, tutkijat aloittivat puhumisen siitä, kuinka valitettavasti muut ulottuvuudet piti kutistua kompakteiksi palloiksi kvantitasolla. Tarkemmin sanottuna, ei palloihin, vaan Calabi-Yau -tiloihin.
Nämä ovat sellaisia kolmiulotteisia hahmoja, joiden sisällä on oma maailma, jolla on oma ulottuvuus. Tällaisten jakotukkien kaksiulotteinen projektio näyttää tältä:
Mainosvideo:
Tällaisia hahmoja tunnetaan yli 470 miljoonaa. Kumpi niistä vastaa todellisuuttamme, parhaillaan lasketaan. Ei ole helppoa olla teoreettinen fyysikko.
Kyllä, se näyttää vähän kaukaa haettua. Mutta ehkä tämä selittää juuri sen, miksi kvantimaailma on niin erilainen kuin havaitsemme.
Sukellaan vähän historiaan
Vuonna 1968 nuori teoreettinen fyysikko Gabriele Veneziano harhautti voimakkaan ydinvoiman vuorovaikutuksen monia kokeellisesti havaittuja ominaisuuksia. Veneziano, joka työskenteli tuolloin CERN: ssä, Euroopan kiihdytinlaboratoriossa Genevessä, Sveitsissä, työskenteli tämän ongelman parissa useita vuosia, kunnes jonain päivänä hänestä valloitti loistava arvaus. Paljon yllätyksekseen hän huomasi, että kuuluisa sveitsiläinen matemaatikko Leonard Euler keksi noin kaksisataa vuotta aikaisemmin puhtaasti matemaattisia tarkoituksia varten keksimän eksoottisen matemaattisen kaavan - ns. Euler-beetafunktion -, joka näyttää pystyvän kuvaamaan yhdellä rinteellä kaikki hiukkasten lukuisat ominaisuudet. voimakas ydinvoima.
Venezianon huomauttama ominaisuus antoi tehokkaan matemaattisen kuvauksen vahvan vuorovaikutuksen monista piirteistä; se sai aikaan töitä, jossa beetafunktiota ja sen erilaisia yleistyksiä käytettiin kuvaamaan valtavia määriä tietoja, jotka kertyivät hiukkasten törmäyksistä ympäri maailmaa. Venezianon havainto oli kuitenkin tietyssä mielessä epätäydellinen. Kuten muisteltu kaava, jota opiskelija käytti, joka ei ymmärrä sen merkitystä tai merkitystä, Eulerin beetatoiminto toimi, mutta kukaan ei ymmärtänyt miksi. Se oli kaava, joka tarvitsi selityksen.
Gabriele Veneziano.
Tämä muuttui vuonna 1970, kun Yohiro Nambu Chicagon yliopistosta, Holger Nielsen Niels Bohr -instituutista ja Leonard Susskind Stanfordin yliopistosta pystyivät paljastamaan Eulerin kaavan taustalla olevan fyysisen merkityksen. Nämä fyysikot osoittivat, että kun alkuainehiukkasia edustavat pienet värähtelevät yksiulotteiset jouset, näiden hiukkasten voimakas vuorovaikutus kuvataan tarkkaan käyttämällä Euler-funktiota. Jos merkkijono-segmentit ovat riittävän pieniä, nämä tutkijat perustelivat, ne näyttävät silti pistehiukkasilta eivätkä siksi ole ristiriidassa kokeellisten havaintojen tulosten kanssa. Vaikka teoria oli yksinkertainen ja intuitiivisesti houkutteleva, osoitettiin pian, että merkkijonoja käyttävän vahvan vuorovaikutuksen kuvaus oli puutteellinen. 1970-luvun alkupuolella.korkean energian fyysikot ovat kyenneet tutkimaan syvemmälle subatomia maailmaa ja ovat osoittaneet, että monet merkkijonopohjaisen mallin ennusteet ovat suorassa ristiriidassa havaintojen kanssa. Samanaikaisesti jatkoi rinnakkain kvantikenttäteorian - kvantikromodynamiikan - kehittäminen, jossa hiukkasten pistemallia käytettiin. Tämän teorian onnistumiset kuvaamalla vahvaa vuorovaikutusta johtivat kielikohdan hylkäämiseen.
Suurin osa hiukkasfyysikoista uskoi, että jousiteoria oli ikuisesti roskakorissa, mutta joukko tutkijoita pysyi uskollisina siihen. Esimerkiksi Schwartz koki, että "joustoteorian matemaattinen rakenne on niin kaunis ja siinä on niin monia uskomattomia ominaisuuksia, että sen pitäisi epäilemättä osoittaa jotain syvempää". Yksi ongelmista, joita fyysikot joutuneet joustoteorian kohtiin, oli se, että se näytti tarjoavan liian monia valintoja, mikä oli hämmentävää.
Joillakin tämän teorian värähtelevillä stringijärjestelyillä oli ominaisuuksia, jotka muistuttivat gluonien ominaisuuksia, mikä antoi syyn pitää sitä todella vahvan vuorovaikutuksen teoriana. Tämän lisäksi se sisälsi kuitenkin vuorovaikutuksen lisää hiukkasia-kantajia, joilla ei ollut mitään tekemistä vahvan vuorovaikutuksen kokeellisten ilmenemismuotojen kanssa. Vuonna 1974 Schwartz ja Joel Scherk ranskalaisesta korkeakoulusta tekivät rohkean oletuksen, joka muutti tämän havaitun puutteen hyveeksi. Tutkittuaan kantohiukkasia muistuttavia merkkijonon outoja värähtelytapoja, he huomasivat, että nämä ominaisuudet vastaavat yllättävän tarkasti painovoiman vuorovaikutuksen hypoteettisen kantohiukkasen - gravitonin - oletettuja ominaisuuksia. Vaikka näitä "pieniä hiukkasia" gravitaation vuorovaikutuksesta ei ole vielä löydetty, teoreetikot voivat luottavaisesti ennustaa joitain perusominaisuuksia, jotka näiden hiukkasten tulisi olla. Scherk ja Schwartz havaitsivat, että nämä ominaisuudet toteutuvat tarkalleen joillekin värähtelymoodille. Tämän perusteella he hypoteesivat, että jousuteorian ensimmäinen tulo päättyi epäonnistumiseen, koska fyysikot kavensivat sen soveltamisalaa liikaa. Sherk ja Schwartz ilmoittivat, että jousuteoria ei ole vain vahvan voiman teoria, vaan kvantiteoria, joka sisältää muun muassa painovoiman). Tämän perusteella he hypoteesivat, että jousuteorian ensimmäinen tulo päättyi epäonnistumiseen, koska fyysikot kavensivat sen soveltamisalaa liikaa. Sherk ja Schwartz ilmoittivat, että kieliteoria ei ole vain vahvan voiman teoria, vaan kvantiteoria, joka sisältää muun muassa painovoiman). Tämän perusteella he hypoteesivat, että jousuteorian ensimmäinen tulo päättyi epäonnistumiseen, koska fyysikot kavensivat sen soveltamisalaa liikaa. Sherk ja Schwartz ilmoittivat, että jousiteoria ei ole vain vahvan vuorovaikutuksen teoria, vaan kvantiteoria, joka sisältää muun muassa painovoiman).
Fyysinen yhteisö reagoi tähän oletukseen erittäin hillityksellisellä asenteella. Itse asiassa Schwartzin muistelmien mukaan”kaikki sivuuttivat työmme” (4). Etenemispolut olivat jo perusteellisesti täynnä lukuisia epäonnistuneita yrityksiä yhdistää painovoima ja kvantmekaniikka. Jousteoria epäonnistui alkuperäisessä yrityksessään kuvata vahvaa vuorovaikutusta, ja monien mielestä oli turhaa yrittää käyttää sitä vielä suurempien tavoitteiden saavuttamiseen. Myöhemmät, yksityiskohtaisemmat tutkimukset 1970-luvun lopulta ja 1980-luvun alusta. osoitti, että joustoteorian ja kvanttimekaniikan välillä syntyy ristiriitaisuuksia, vaikkakin mittakaavassa pienempiä. Vaikutus oli, että gravitaatiovoima kykeni jälleen vastustamaan yritystä rakentaa se maailmankaikkeuden kuvaukseen mikroskooppisella tasolla.
Tämä oli vuoteen 1984 saakka. Maamerkkilehdessä, joka tiivisti yli vuosikymmenen intensiivisen tutkimuksen, jonka useimmat fyysikot olivat suuresti sivuuttaneet tai hylänneet, Green ja Schwartz totesivat, että jousiteoriaa vaivannut pieni kvantiteorian vastaisuus olla sallittu. Lisäksi he osoittivat, että tuloksena oleva teoria oli riittävän laaja kattamaan kaikki neljä vuorovaikutustyyppiä ja kaikki aineistotyypit. Uutisia tästä tuloksesta levisi koko fysiikkayhteisöön: sadat hiukkasfyysikot lopettivat projektinsa työskennelläkseen osallistuakseen näyttelyyn, joka näytti viimeiseltä teoreettiselta taistelulta vuosisatojen vanhassa hyökkäyksessä maailmankaikkeuden syvimmille perusteille.
Uutiset Greenin ja Schwartzin menestyksestä saavuttivat lopulta jopa ensimmäisen opiskeluvuoden jatko-opiskelijat, ja entinen lannistuminen korvasi jännittävä tunne osallistumisesta fysiikan historian käännekohtaan. Monet meistä istuivat syvällä puolenyön jälkeen opiskellessaan painavia teoreettisen fysiikan ja abstraktin matematiikan opintoja, joiden tuntemus on välttämätöntä jousiteorian ymmärtämiseksi.
Tutkijoiden mukaan me itse ja kaikki ympärillämme on ääretön määrä tällaisia salaperäisiä taitettuja mikro-esineitä.
Aika 1984 - 1986 tunnetaan nyt nimellä "ensimmäinen vallankumous yläradan teoriassa". Tänä aikana fyysikot ympäri maailmaa kirjoittivat yli tuhat artikkelia joustoteoriasta. Nämä artikkelit osoittivat vakuuttavasti, että standardimallin lukuisat ominaisuudet, jotka on löydetty vuosikymmenien mittaisesta ahkerasta tutkimuksesta, johtuvat luonnollisesti joustoteorian majesteettisesta järjestelmästä. Kuten Michael Green huomautti,”se hetki, jolloin tutustu kielisiteoriaan ja tajuaa, että melkein kaikki viime vuosisadan fysiikan tärkeimmät edistysaskeleet seuraavat - ja seuraavat sellaisella eleganssilla - niin yksinkertaisesta lähtökohdasta, osoittavat sinulle selvästi tämän teorian uskomaton voima.” 5 Lisäksi jokaiselle teoriasta on monille näistä ominaisuuksista, kuten jäljempänä nähdään, paljon kattavampi ja tyydyttävämpi kuvaus kuin standardimallissa. Nämä edistysaskeleet ovat vakuuttaneet monet fyysikot siitä, että jousiteoria voi toteuttaa lupauksensa ja tulla lopullisesta yhdistävästä teoriasta.
Kaksiulotteinen projektio Calabi-Yau 3 -jakoputkesta. Tämä projektio antaa kuvan ylimääräisten mittojen monimutkaisuudesta.
Joustoteorian fyysikot ovat kuitenkin törmänneet uudestaan ja uudestaan vaikeisiin esteisiin matkan varrella. Teoreettisessa fysiikassa joudut usein käsittelemään yhtälöitä, jotka ovat joko liian monimutkaisia ymmärtää tai vaikeita ratkaista. Yleensä tällaisessa tilanteessa fyysikot eivät anna periksi ja yrittävät saada likimääräisen ratkaisun näihin yhtälöihin. Merkkijonoteorian tilanne on paljon monimutkaisempi. Jopa yhtälöiden johdanto osoittautui niin monimutkaiseksi, että toistaiseksi on ollut mahdollista saada vain niiden likimääräinen muoto. Niinpä jousiteoriassa työskentelevät fyysikot joutuvat tilanteeseen, jossa heidän on etsittävä likimääräisiä ratkaisuja likimääräisiin yhtälöihin. Vuosien ajan hämmästyttävän edistyksen jälkeen ensimmäisen superkertaisen vallankumouksen aikana fyysikot kohtaavatettä käytettyjen likimääräisten yhtälöiden todettiin olevan kyvyttömiä antamaan oikean vastauksen useisiin tärkeisiin kysymyksiin, mikä haittaa tutkimuksen jatkokehitystä. Koska puuttuivat konkreettiset ideat näiden likimääräisten menetelmien ylittämiseksi, monet jousiteoriassa työskentelevät fyysikot kokivat kasvavan turhautumisen tunteen ja palasivat aiempiin opintoihinsa. Niille, jotka pysyivät, 1980-luvun lopulla ja 1990-luvun alkupuolella. olivat testausaika.
Jousateorian kauneus ja potentiaalinen voima vetovoivat tutkijoille kuin kultaesine, joka on lukittu turvallisesti turvalliseen varteen, joka voidaan nähdä vain pienen näköaukon kautta, mutta kukaan ei ollut avain vapauttamaan näitä lepotilassa olevia voimia. Pitkän "kuivuuden" jakson ajoittain keskeyttivät tärkeät havainnot, mutta kaikille oli selvää, että tarvitaan uusia menetelmiä, joiden avulla voidaan mennä jo tunnettujen likimääräisten ratkaisujen ulkopuolelle.
Stagnaation lopussa tapahtui henkeäsalpaava puhe, jonka Edward Witten piti vuonna 1995 joustoteorian konferenssissa Etelä-Kalifornian yliopistossa - puhe, joka järkytti yleisöä, joka oli täynnä maailman johtavia fyysikoita. Siinä hän julkisti suunnitelman seuraavalle tutkimusvaiheelle, aloittaen siten "toisen vallankumouksen ylävirran teoriassa". Nyt joustoteoreetikot työskentelevät energisesti uusien menetelmien parissa, jotka lupaavat ylittää kohdatut esteet.
TC: n laaja-alaista popularisointia varten ihmiskunnan tulisi pystyttää monumentti Columbian yliopiston professorille Brian Greenelle. Hänen vuoden 1999 kirja Elegant Universe. Ylijäämät, piilotetut ulottuvuudet ja lopullisen teorian etsintä”tuli bestsellereksi ja sai Pulitzer-palkinnon. Tiedemiehen työ muodosti perustan populaaritieteen minisarjasta, jonka kirjoittaja itse oli isäntä - fragmentti siitä näkyy materiaalin lopussa (valokuva Amy Sussman / Columbia University).
Yritetään nyt ymmärtää tämän teorian olemus ainakin vähän
Aloittaa alusta. Nollaulottuvuus on piste. Hänellä ei ole mittoja. Siellä ei ole mitään liikettä, koordinaatteja ei tarvita osoittamaan sijainti tällaisessa ulottuvuudessa.
Laitetaan toinen ensimmäisen pisteen viereen ja piirretään viiva niiden läpi. Tässä on ensimmäinen ulottuvuus. Yksiulotteisella esineellä on koko - pituus - mutta ei leveyttä tai syvyyttä. Yksiulotteisessa tilassa liikkuminen on hyvin rajallista, koska matkalla syntynyttä estettä ei voida välttää. Tämän linjan löytäminen vie vain yhden koordinaatin.
Laitetaan kohta segmentin viereen. Näiden molempien esineiden sijoittamiseksi tarvitsemme kaksiulotteista tilaa, jolla on pituus ja leveys, eli alue, mutta ilman syvyyttä, ts. Tilavuus. Minkä tahansa tämän kentän pisteen sijainti määritetään kahdella koordinaatilla.
Kolmas ulottuvuus syntyy, kun lisäämme kolmannen koordinaattiakselin tähän järjestelmään. Meille, kolmiulotteisen maailmankaikkeuden asukkaille, on erittäin helppo kuvitella tämä.
Yritetään kuvitella kuinka kaksiulotteisen tilan asukkaat näkevät maailman. Esimerkiksi, tässä ovat nämä kaksi ihmistä:
Jokainen heistä näkee ystävänsä näin:
Mutta tässä tilanteessa:
Sankarimme näkevät toisensa näin:
Se, että näkökulma muuttuu, antaa sankareillemme mahdollisuuden arvioida toisiaan kaksiulotteisina esineinä eikä yhden ulottuvuuden segmentteinä.
Kuvittelemme nyt, että tietty tilavuusobjekti liikkuu kolmannessa ulottuvuudessa, joka ylittää tämän kaksiulotteisen maailman. Ulkopuoliselle tarkkailijalle tämä liike ilmaistaan muutoksena objektin kaksiulotteisessa projektiossa tasossa, kuten parsakaalina MRI-koneessa:
Mutta Flatland-alueen asukkaille tällainen kuva on käsittämätön! Hän ei voi edes kuvitella häntä. Hänelle jokainen kaksiulotteinen projektio nähdään yhden ulottuvuuden segmenttinä, jolla on salaperäisesti vaihteleva pituus, joka syntyy ennakoimattomassa paikassa ja katoaa myös ennustamattomasti. Yritykset laskea tällaisten esineiden pituus ja lähtöpaikka käyttämällä kaksiulotteisen tilan fysiikan lakeja ovat tuomittu epäonnistumiseen.
Me, kolmiulotteisen maailman asukkaat, näemme kaiken kaksiulotteisena. Vain esineen liikkuminen avaruudessa antaa meille mahdollisuuden tuntea sen tilavuuden. Näemme myös kaikki moniulotteiset esineet kaksiulotteisena, mutta se muuttuu hämmästyttävällä tavalla suhteellisesta sijainnistamme tai ajastamme riippuen.
Tältä kannalta on mielenkiintoista ajatella esimerkiksi painovoimaa. Kaikki ovat todennäköisesti nähneet samanlaisia kuvia:
Niissä on tapana kuvata, kuinka painovoima taipuu tilan ja ajan välillä. Taivuttaa … missä? Tarkalleen yhdessäkään tunnetuista ulottuvuuksista. Entä kvanttitunnelointi, eli hiukkasen kyky katoa yhteen paikkaan ja ilmestyä aivan toiseen paikkaan, lisäksi sellaisen esteen takana, jonka läpi todellisuuksissa se ei voinut tunkeutua tekemättä reikää siihen? Entä mustat aukot? Mutta entä jos kaikki nämä ja muut modernin tieteen salaisuudet selitetään sillä, että avaruuden geometria ei ole ollenkaan sama kuin tajusimme sen aikaisemmin?
Kello tikittää
Aika lisää uuden koordinaatin universumiimme. Jotta juhla tapahtuu, sinun on tiedettävä paitsi missä baarissa se järjestetään, myös tämän tapahtuman tarkan ajan.
Käsityksemme perusteella aika ei ole niin suoraviivainen kuin säde. Toisin sanoen sillä on lähtökohta ja liike suoritetaan vain yhteen suuntaan - menneisyydestä tulevaisuuteen. Ja vain nykyinen on todellinen. Ei menneisyyttä eikä tulevaisuutta ole, aivan kuten ei ole aamiaista ja illallista toimistovirkailijan näkökulmasta lounasaikaan.
Mutta suhteellisuusteoria ei ole tämän kanssa samaa mieltä. Hänen mielestään aika on täydellinen ulottuvuus. Kaikki olemassa olevat, olemassa olevat ja olemassa olevat tapahtumat ovat yhtä todellisia kuin merenranta ovat todellisia, riippumatta siitä, missä unelmat surffailun äänestä veivät meidät yllätyksenä. Käsityksemme on vain jotain valonlähdettä, joka valaisee jonkin ajanjakson suorassa linjassa. Ihmiskunta näyttää sen neljännessä ulottuvuudessa noin:
Mutta näemme vain projektio, siivu tämän ulottuvuuden kussakin erillisessä ajankohdassa. Kyllä, kuten parsakaali MRT-koneella.
Tähän asti kaikki teoriat ovat työskennelleet lukuisilla alueellisilla ulottuvuuksilla, ja ajallinen on aina ollut ainoa. Mutta miksi tila sallii tilalle useita ulottuvuuksia, mutta vain yhden kerran? Ennen kuin tutkijat voivat vastata tähän kysymykseen, kahden tai useamman aikatilan hypoteesi näyttää erittäin houkuttelevalta kaikille filosofille ja tieteiskirjailijalle. Kyllä, ja fyysikot, mikä oikeastaan on olemassa. Esimerkiksi amerikkalainen astrofysiikka Yitzhak Bars näkee toisen aikaulottuvuuden kaikkien teoriaan liittyvien ongelmien juurtena. Yritetään mielikuvituksena kuvitella maailma, jossa on kaksi kertaa.
Jokainen ulottuvuus on erikseen. Tämä ilmaistaan siinä, että jos muutamme objektin koordinaatteja yhdessä ulottuvuudessa, muiden koordinaatit voivat pysyä muuttumattomina. Joten jos liikutat yhtä aika-akselia pitkin, joka leikkaa toisen suorassa kulmassa, silloin pysähtyy risteyskohdassa. Käytännössä se näyttää noin:
Ainoa mitä Neon oli tehtävä, oli asettaa yhden ulotteisen aika-akselinsa kohtisuoraan luoteiden aika-akseliin nähden. Pelkkä hiukan päästö, ole samaa mieltä. Itse asiassa kaikki on paljon monimutkaisempaa.
Tarkka aika maailmankaikkeudessa, jossa on kaksi aikaulottuvuutta, määritetään kahdella arvolla. Onko vaikea kuvitella kaksiulotteista tapahtumaa? Toisin sanoen sellainen, joka ulottuu samanaikaisesti kahta aikaakselia pitkin? On todennäköistä, että sellainen maailma vaatii asiantuntijoita aikakartoituksessa, koska kartografit kuvaavat maapallon kaksiulotteista pintaa.
Mikä vielä erottaa kaksiulotteisen tilan yhdenulotteisesta avaruudesta? Kyky ohittaa esimerkiksi este. Tämä on jo täysin mielemme rajojen ulkopuolella. Yksiulotteisen maailman asukas ei voi kuvitella, millaista on kääntää nurkka. Ja mikä tämä on - kulma ajassa? Lisäksi kaksiulotteisessa tilassa voit matkustaa eteenpäin, taaksepäin ja jopa vinottain. Minulla ei ole aavistustakaan, mikä on kulkea diagonaalisesti ajan myötä. En puhu edes siitä, että aika on monien fyysisten lakien perusta, ja on mahdotonta kuvitella, kuinka maailmankaikkeuden fysiikka muuttuu toisen ajallisen ulottuvuuden ilmestyessä. Mutta ajattelu siitä on niin jännittävää!
Erittäin laaja tietosanakirja
Muita ulottuvuuksia ei ole vielä löydetty, ja ne ovat olemassa vain matemaattisissa malleissa. Mutta voit yrittää kuvitella heidät näin.
Kuten aiemmin selvisimme, näemme kolmiulotteisen projektion maailmankaikkeuden neljännestä (aika) ulottuvuudesta. Toisin sanoen jokainen maailmamme olemassaolon hetki on piste (samanlainen kuin nollaulottuvuus) aikavälillä Isosta räjähdyksestä maailman loppuun.
Ne teistä, jotka olette lukeneet aikamatkoista, tietävät, kuinka tärkeää avaruus-aika-jatkuvuuden kaarevuus pelaa heissä. Tämä on viides ulottuvuus - se on siinä, että neljäulotteinen avaruus-aika "taivutetaan", jotta saadaan aikaan noin kaksi pistettä tällä suoralla. Ilman tätä matka näiden pisteiden välillä olisi liian pitkä tai jopa mahdoton. Karkeasti sanottuna viides ulottuvuus on samanlainen kuin toinen - se siirtää avaruusajan "yhden ulottuvuuden" linjan "kaksiulotteiseen" tasoon kaikilla seuraavilla mahdollisuuksilla kääriä nurkan ympärille.
Erityisesti filosofisesti ajattelevat lukijamme hieman aikaisemmin luultavasti ajattelivat vapaan tahdon mahdollisuutta olosuhteissa, joissa tulevaisuus on jo olemassa, mutta jota ei vielä tunneta. Tiede vastaa tähän kysymykseen seuraavasti: todennäköisyydet. Tulevaisuus ei ole keppi, vaan kokonainen luuta mahdollisista skenaarioista. Kumpi tulee totta - saamme selville, kun pääsemme sinne.
Jokainen todennäköisyys on olemassa "yhden ulottuvuuden" segmenttinä viidennen ulottuvuuden "tasossa". Mikä on nopein tapa siirtyä segmentistä toiseen? Se on totta - taivuta tätä tasoa kuin arkki. Missä taivuttaa? Ja se on jälleen oikein - kuudennessa ulottuvuudessa, joka antaa koko monimutkaiselle rakenteelle "tilavuuden". Ja siten tekee siitä, kuten kolmiulotteisen tilan, "valmis", uuden pisteen.
Seitsemäs ulottuvuus on uusi suora viiva, joka koostuu kuudenulotteisista "pisteistä". Mikä on jokin muu kohta tällä linjalla? Koko loputon joukko vaihtoehtoja toisen maailmankaikkeuden tapahtumien kehittämiselle, joka ei muodostu suuren iskutörmäyksen seurauksena, vaan eri olosuhteissa ja toimii eri lakien mukaisesti. Eli seitsemäs ulottuvuus on helmiä rinnakkaisista maailmoista. Kahdeksas ulottuvuus kerää nämä "viivat" yhdeksi "tasoksi". Ja yhdeksättä voidaan verrata kirjaan, joka sopii kaikkiin kahdeksannen ulottuvuuden "arkkeihin". Se on kokoelma kaikkien universumien historiaa, jossa on kaikki fysiikan lait ja kaikki alkuperäiset olosuhteet. Osoita uudelleen.
Täällä törmäämme rajan. Kymmenennen ulottuvuuden kuvittamiseksi tarvitsemme suoran linjan. Ja mitä muuta tämän linjan kohdalla voi olla, jos yhdeksäs ulottuvuus kattaa jo kaiken, mitä voidaan kuvitella, ja jopa sen, mitä on mahdoton kuvitella? Osoittautuu, että yhdeksäs ulottuvuus ei ole vain uusi lähtökohta, vaan viimeinen - mielikuvituksellemme joka tapauksessa.
Jousteoria väittää, että jouset värisevät kymmenennessä ulottuvuudessa - kaiken muodostavat perushiukkaset. Jos kymmenes ulottuvuus sisältää kaikki universumit ja kaikki mahdollisuudet, silmukoita on kaikkialla ja koko ajan. Tietyssä mielessä jokainen merkkijono on olemassa universumissamme ja missä tahansa muussa. Milloin tahansa. Heti. Hienoa?
Fyysikko, joustoteorian asiantuntija. Tunnettu työstään peilisymmetrialle, joka liittyy vastaavien Calabi-Yau -jakelijoiden topologiaan. Hänet tunnetaan laajalle yleisölle populaaritieteiden kirjojen kirjoittajana. Hänen tyylikäs universuminsa nimitettiin Pulitzer-palkinnon saajaksi.
Brian Greene saapui syyskuussa 2013 Moskovaan ammattikorkeakoulun museon kutsusta. Kuuluisa fyysikko, joustoteoreetikko, Columbian yliopiston professori, hänet tunnetaan suurelle yleisölle ensisijaisesti tieteen popularisoijana ja kirjan "Elegant Universe" kirjan kirjoittajana. Lenta.ru puhui Brian Greenen kanssa joustoteoriasta ja sen viimeaikaisista haasteista, samoin kuin kvanttigravitaatiosta, amplitudikehosta ja sosiaalisesta valvonnasta.