Kiedy ktoś głośno wspomina o „innych wymiarach”, zaczynamy myśleć o wszelkiego rodzaju równoległych wszechświatach - alternatywnych rzeczywistościach, które istnieją równolegle do naszej, ale w których wszystko działa lub dzieje się inaczej. Jednak rzeczywistość wymiarów i rola, jaką odgrywają w naszym porządkowaniu wszechświata, znacznie różni się od tego popularnego wyjaśnienia.
Mówiąc prościej, wymiary to różne aspekty tego, co postrzegamy jako rzeczywistość. Najlepiej znamy trzy wymiary, które otaczają nas na co dzień - te, które określają długość, szerokość i głębokość wszystkich obiektów w naszych wszechświatach (odpowiednio osie X, Y i Z).
Oprócz tych trzech widocznych wymiarów naukowcy zakładają istnienie innych. Teoretyczne podstawy teorii superstrun mówią, że wszechświat istnieje w dziesięciu różnych wymiarach. Te różne aspekty definiują Wszechświat, podstawowe siły natury i wszystkie zawarte w nim cząsteczki elementarne.
Pierwszy wymiar, jak zauważyliśmy, podaje długość (czyli oś X). Dobry opis jednowymiarowego obiektu to prosta, która istnieje tylko pod względem długości i nie ma innych dostrzegalnych właściwości. Dodaj do tego drugi wymiar, oś Y lub wysokość, a otrzymasz obiekt, który stał się dwuwymiarowy (na przykład kwadrat). Trzeci wymiar obejmuje głębokość (oś Z) i nadaje objętości wszystkim obiektom. Doskonałym przykładem jest sześcian, który istnieje w trzech wymiarach i ma długość, szerokość, głębokość, a zatem objętość. Oprócz tych trzech, istnieje siedem innych wymiarów, które nie przyciągają od razu naszego wzroku, ale nadal mogą być postrzegane jako mające bezpośredni wpływ na wszechświat i rzeczywistość, jaką znamy.
Naukowcy uważają, że czwartym wymiarem jest czas, który określa właściwości wszystkich znanych substancji w danym momencie. Oprócz trzech innych wymiarów znajomość położenia obiektów w czasie jest niezbędna do określenia położenia we wszechświecie. Inne wymiary sięgają znacznie głębiej, a ich wyjaśnienie jest czasami trudne do zrozumienia nawet dla fizyków.
Zgodnie z teorią superstrun, piąty i szósty wymiar powstają tam, gdzie znajduje się koncepcja możliwych światów. Gdybyśmy mogli zobaczyć w piątym wymiarze, zauważylibyśmy, że ten świat jest nieco inny od naszego i uzyskalibyśmy mechanizmy pomiaru podobieństw i różnic między naszym światem a innym możliwym.
W szóstym wymiarze zobaczylibyśmy płaszczyznę możliwych światów, na których moglibyśmy porównać i umieścić wszystkie możliwe Wszechświaty, które zaczęły się w takich samych warunkach początkowych jak nasze (czyli od Wielkiego Wybuchu). Teoretycznie, gdybyś mógł opanować piąty i szósty wymiar, mógłbyś cofnąć się w czasie lub wybrać inną przyszłość.
W siódmym wymiarze masz dostęp do możliwych światów, które zaczęły się od innych warunków początkowych. Gdyby w piątym i szóstym warunki początkowe były takie same i tylko kolejne działania były inne, tutaj wszystko będzie inne od samego początku czasu. Ósmy wymiar ponownie daje nam płaszczyznę wszystkich możliwych historii Wszechświata, z których każda zaczyna się od innych warunków początkowych i rozgałęzia się w nieskończoność (oczywiście nazywane są one nieskończonościami).
Film promocyjny:
W dziewiątym wymiarze możemy dopasować wszystkie możliwe historie wszechświata, zaczynając od wszystkich możliwych praw fizyki i warunków początkowych. W dziesiątym i ostatnim wymiarze dochodzimy do punktu, w którym możemy objąć wszystko, co możliwe i wyobrażalne. Poza tymi ograniczeniami my, zwykli śmiertelnicy, nie możemy sobie niczego wyobrazić, jest to naturalne ograniczenie tego, co możemy pojąć w kategoriach pomiarów.
Istnienie tych dodatkowych sześciu wymiarów, których nie możemy dostrzec, jest konieczne, aby teoria strun mogła być kandydatem do podstawowego wyjaśnienia interakcji w przyrodzie. Fakt, że możemy dostrzec tylko cztery wymiary przestrzeni, można wytłumaczyć jednym z dwóch mechanizmów: albo dodatkowe wymiary są zwarte i umiejscowione w najmniejszych skalach, albo nasz świat żyje w trójwymiarowej podrozmaitości odpowiadającej branie, która ograniczy wszystkie znane cząstki z wyjątkiem grawitacji (teoria bran).
Jeśli dodatkowe wymiary są zwarte, to dodatkowe sześć wymiarów powinno mieć postać kolektora Calabiego-Yau (na zdjęciu powyżej). Niewidzialne dla naszych zmysłów mogły od samego początku przesądzić o powstaniu wszechświata. Dlatego naukowcy uważają, że spoglądając w przeszłość i wykrywając światło wczesnego Wszechświata za pomocą teleskopów (które zostało wyemitowane miliardy lat temu), mogli zobaczyć, jak istnienie tych dodatkowych wymiarów mogło wpłynąć na ewolucję kosmosu.
Podobnie jak inni kandydaci na Wielką Jednolitą Teorię - „teoria wszystkiego” - założenie, że wszechświat składa się z dziesięciu wymiarów (lub więcej, w zależności od modelu teorii strun, którego używasz jako podstawy), jest to próba pogodzenia modelu standardowego fizyki cząstek elementarnych z istnienie grawitacji. Krótko mówiąc, jest to próba wyjaśnienia, w jaki sposób wszystkie znane siły w naszym wszechświecie oddziałują na siebie i jak mogą działać inne możliwe wszechświaty.
ILYA KHEL