Περιεχόμενο
- Πρώτον, η Θεωρία της Σχετικότητας
- Θεωρίες της πέμπτης διάστασης
- Αόρατη από το γυμνό μάτι
- Βαρύτητα και τα αποτελέσματά της
- Τότε ήταν 10 - ή περισσότερο
Η πέμπτη διάσταση έχει δύο ορισμούς: ο πρώτος είναι ότι είναι ένα όνομα μιας pop-vocal ομάδας του 1969. Ο δεύτερος, που υποτίθεται από τον Σουηδό φυσικό Oskar Klein, είναι ότι είναι μια διάσταση αόρατη από τους ανθρώπους, όπου οι δυνάμεις της βαρύτητας και του ηλεκτρομαγνητισμού ενώνουν για να δημιουργήσουν μια απλή αλλά χαριτωμένη θεωρία των θεμελιωδών δυνάμεων. Σήμερα, οι επιστήμονες χρησιμοποιούν 10 διαστάσεις και θεωρία των χορδών για να εξηγήσουν πού συναντώνται η βαρύτητα και το φως από το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα.
Πρώτον, η Θεωρία της Σχετικότητας
Για να πάρετε μια λαβή στην πέμπτη διάσταση, ξεκινήστε με την ειδική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν. Ο Αϊνστάιν πρότεινε ότι οι νόμοι της φυσικής είναι συνεπείς για τους μη επιταχυνόμενους παρατηρητές, ανεξάρτητα από το πού βρίσκονται στο διάστημα, καθώς δεν υπάρχουν απόλυτα πλαίσια αναφοράς. Η θεωρία Einsteins ανέφερε ότι η ταχύτητα μιας οντότητας ή η ορμή της είναι μετρήσιμη μόνο σε σχέση με κάτι άλλο και δεύτερον ότι η ταχύτητα του φωτός είναι μια σταθερά σε κενό, ανεξάρτητα από το άτομο που το μετράει και την ταχύτητα με την οποία το άτομο ταξιδεύει. Το τρίτο μέρος της εξίσωσης είναι ότι τίποτα δεν πηγαίνει γρηγορότερα από το φως σε αντίθεση με τους νόμους βαρύτητας Newton. Για να λειτουργήσει, ο Αϊνστάιν χρειάστηκε την τέταρτη διάσταση που ονομάζεται χωροχρόνος. Εξέφρασε τη θεωρία του χρησιμοποιώντας τη διάσημη μαθηματική εξίσωση E = MC2.
Θεωρίες της πέμπτης διάστασης
Επειδή το φως ή η ενέργεια της θεωρίας του Αϊνστάιν προέρχεται από τις αλληλεπιδράσεις της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης, οι επιστήμονες έχουν αναζητήσει πάνω από 100 χρόνια για τρόπους να ενώσουν ενέργεια ή φως από την ηλεκτρομαγνητική δύναμη με τις άλλες τρεις δυνάμεις, οι οποίες είναι ισχυρές και αδύναμες πυρηνικές δυνάμεις βαρύτητα. Δύο θεωρίες, ανεξάρτητα ανεπτυγμένες και προτεινόμενες από τον Γερμανό μαθηματικό Theodor Kaluza και τον Σουηδό φυσικό Oskar Klein πρότειναν τη δυνατότητα μιας πέμπτης διάστασης όπου ο ηλεκτρομαγνητισμός και η βαρύτητα ενοποιούνται.
Αόρατη από το γυμνό μάτι
Ο Κλάιν ήρθε με την ιδέα ότι η πέμπτη διάσταση είναι αόρατη για το ανθρώπινο μάτι, καθώς είναι μικροσκοπική και καμπυλώνει επάνω στον εαυτό της σαν ένα σφάλμα χαπιού που κυλάει κάτω από απειλή. Ο Αϊνστάιν και οι βοηθοί του, ο Βαλεντίν Μπαργκάν και ο Πίτερ Μπέργκμαν, στις αρχές της δεκαετίας του 1930 και της δεκαετίας του 1940 προσπάθησαν ανεπιτυχώς να συνδέσουν την τέταρτη διάσταση στη θεωρία του Αϊνστάιν με μια επιπλέον φυσική διάσταση, την πέμπτη, να ενσωματώσουν τον ηλεκτρομαγνητισμό.
Βαρύτητα και τα αποτελέσματά της
Η θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν ουσιαστικά πρότεινε ότι ο χωροχρόνος γίνεται στρεβλωμένος, αισθάνεται ως βαρύτητα, από μεγάλα αντικείμενα όπως η Γη. Υποστηρίζει τη μέτρηση των βαρυτικών κυμάτων και τη δυνατότητα μαύρων οπών, αν και πέρασε τα τελευταία χρόνια προσπαθώντας να διαψεύσει την ιδέα των μαύρων τρυπών, που οι επιστήμονες επιβεβαίωσαν τελικά ως πραγματικές το 1971, δεκαετίες μετά τον θάνατο του Αϊνστάιν. Αλλά 100 χρόνια μετά την πρώτη δημοσίευση της θεωρίας της σχετικότητας, οι επιστήμονες επιβεβαίωσαν επίσης την ύπαρξη βαρυτικών κυμάτων τον Σεπτέμβριο του 2015, όταν επιστήμονες από το παρατηρητήριο βαρυτικών κυμάτων λέιζερ συμβολίζουν πρώτα και μετριάζουν τα βαρυτικά κύματα που έσκαψαν στο διάστημα όταν ενώνουν δύο μαύρες τρύπες.
Τότε ήταν 10 - ή περισσότερο
Οι επιστήμονες εξακολουθούν να μην συμφωνούν σχετικά με το πόσες διαστάσεις πραγματικά υπάρχουν. Μερικοί λένε έξι, μερικοί λένε 10, και άλλοι λένε ad infinitum ή στο άπειρο. Η θεωρία των συμβολοσειρών υποδηλώνει ότι τα απολύτως πάντα σε αυτό το σύμπαν είναι μια εκδήλωση ενός μόνο αντικειμένου - μια μικροσκοπική σειρά. Ο τρόπος με τον οποίο δονείται καθορίζει εάν πρόκειται για ένα φωτόνιο ή ένα ηλεκτρόνιο και όλα είναι μέρος μιας ενιαίας ενοποιημένης αντίληψης. Επειδή δεν υπάρχουν αρκετές αποκλίσεις για όλα τα σωματίδια και τις δυνάμεις στο σύμπαν, η θεωρία χορδών απαιτεί τουλάχιστον έξι επιπλέον διαστάσεις επιπλέον των γνωστών τεσσάρων. Αυτές οι διαστάσεις έρχονται σε δύο τύπους: αυτές που μπορείτε να δείτε και εκείνες που είναι μικροσκοπικές και καμπυλωμένες, όπως ο Klein αρχικά υποτίθεται, που υπάρχουν σε μικροσκοπικό επίπεδο.