Vsebina
- Najprej teorija relativnosti
- Teorije pete dimenzije
- Golo oko je neopazno
- Gravitacija in njeni učinki
- Potem je bilo 10 - ali več
Peta razsežnost ima dve definiciji: prva je, da gre za ime pop-vokalne skupine iz leta 1969. Drugi, ki ga je postavil švedski fizik Oskar Klein, je, da gre za dimenzijo, ki jo človek ne vidi, kjer se sile gravitacije in elektromagnetizma združijo, da bi ustvarile preprosto, a graciozno teorijo temeljnih sil. Danes znanstveniki uporabljajo 10 dimenzij in teorijo vrvic, da pojasnijo, kje se srečata gravitacija in svetloba iz elektromagnetnega spektra.
Najprej teorija relativnosti
Če želite obvladati peto dimenzijo, začnite z Einsteinovo posebno teorijo relativnosti. Einstein je predlagal, da so fizični zakoni skladni za opazovalce, ki ne pospešujejo, ne glede na to, kje v vesolju so, saj absolutni referenčni okviri ne obstajajo. Einsteinova teorija je zapisala, da je hitrost subjekta ali njegov zagon merljiv le glede na nekaj drugega, in drugič, da je hitrost svetlobe konstanta v vakuumu, ne glede na to, kdo jo meri in hitrost, s katero oseba potuje. Tretji del enačbe je, da nič ne gre hitreje od svetlobe v nasprotju z Newtonovimi gravitacijskimi zakoni. Einstein je za svoje delovanje potreboval četrto dimenzijo, imenovano prostor-čas. Svojo teorijo je izrazil z uporabo znane matematične enačbe E = MC2.
Teorije pete dimenzije
Ker svetloba ali energija v Einsteinovi teoriji izhaja iz medsebojnih vplivov elektromagnetne sile, so znanstveniki več kot 100 let iskali načine, kako združiti energijo ali svetlobo iz elektromagnetne sile z drugimi tremi silami, ki so močne in šibke jedrske sile in gravitacija. Dve teoriji, ki sta jih nemški matematik Theodor Kaluza in švedski fizik Oskar Klein, neodvisno razvila in predlagala, sta predlagali možnost pete dimenzije, kjer se elektromagnetizem in gravitacija združita.
Golo oko je neopazno
Klein je prišel na idejo, da je peta dimenzija človeškemu očesu nevidna, saj je majhna in se sam zakrivi, kot da se hroščni tabletki grozi. Einstein in njegovi pomočniki Valentine Bargmann in Peter Bergmann so v zgodnjih tridesetih in štiridesetih letih prejšnjega stoletja neuspešno poskušali povezati četrto dimenzijo v Einsteinovi teoriji z dodatno fizično dimenzijo, peto, z vključitvijo elektromagnetizma.
Gravitacija in njeni učinki
Einsteinova teorija relativnosti je v bistvu nakazovala, da se velik prostor, kot je Zemlja, vesoljski prostor spreminja v vesolje in ga občuti kot gravitacija. Izpostavil je merjenje gravitacijskih valov in možnost črnih lukenj, čeprav je svoja kasnejša leta poskušal oporekati ideji o črnih luknjah, ki so jo znanstveniki končno potrdili kot resnične leta 1971, desetletja po Einsteinovi smrti. Toda 100 let po tem, ko je prvič objavil svojo teorijo relativnosti, so znanstveniki septembra 2015 potrdili tudi obstoj gravitacijskih valov, ko so znanstveniki iz opazovalnega centra za laserski interferometer Gravitacijski valovi prvič zaznali in izmerili gravitacijske valove, ki so se valili skozi vesolje, ko sta se združili dve črni luknji.
Potem je bilo 10 - ali več
Znanstveniki se še vedno ne strinjajo, koliko dimenzij resnično obstaja. Nekateri pravijo šest, nekateri 10, drugi pa ad infinitum ali v neskončnost. Teorija strun navaja, da je absolutno vse v tem vesolju manifestacija enega samega predmeta - ničelne vrvice. Način, kako vibrira, določa, ali gre za foton ali elektron, in vse je del enotnega koncepta. Ker premalo odstopanj ne more upoštevati vseh delcev in sil v vesolju, teorija strun poleg znanih štirih zahteva vsaj šest dodatnih dimenzij. Te dimenzije so dve vrsti: tiste, ki jih lahko vidite, in tiste, ki so drobne in zvite, kot je bil prvotno postavljen Klein, ki obstajajo na mikroskopski ravni.