Vi lever i et tredimensjonalt univers med tre romlige dimensjoner og en ekstra gang. Eksperimentene til to grupper forskere viste imidlertid at tilstedeværelsen av den fjerde romlige dimensjonen faktisk er mulig, og at den ikke er begrenset til enkle retninger opp og ned, venstre og høyre, og også fremover og bakover.
Det bør umiddelbart tas med i betraktningen at slike konklusjoner motsier de kjente fysikklovene, var basert på veldig komplekse beregninger, delvis teoretiske eksperimenter og ved bruk av kvantemekanikkens lover.
Ved å sammenligne resultatene fra observasjon av to spesialopprettede todimensjonale medier, klarte to uavhengige team av forskere fra Europa og USA å finne en vei inn i den fjerde romlige dimensjonen, og genererte den såkalte kvante Hall-effekten - fenomenet ledningsevnen til en todimensjonal gass ved lave temperaturer i sterke magnetiske felt.
"Fysisk har vi ikke 4-dimensjonalt rom, men vi kan oppnå 4-dimensjonal kvante Hall-effekt med et lavdimensjonalt system fordi det høydimensjonale systemet er kodet i sin komplekse struktur," sier Makael Rechtsman, professor ved University of Pennsylvania.
"Vi kan være i stand til å komme med ny fysikk i en høyere dimensjon og deretter lage enheter som har denne fordelen i de lavere dimensjonene."
Med andre ord, 3D-objekter kaster 2D-skygger som du kan gjette formen til disse objektene. Når vi observerer noen virkelige fysiske tredimensjonale systemer, kan vi forstå noe om deres firedimensjonale natur, siden tredimensjonale objekter ifølge fysikere kan være skygger av firdimensjonale objekter som vises i lavere dimensjoner. Alt dette kan føre til noen nye grunnleggende funn i vitenskapen.
Takket være veldig sofistikerte beregninger, som Nobelprisen ble tildelt i 2016, vet vi nå at kvante Hall-effekten indikerer eksistensen av en fjerde dimensjon i rommet. De siste eksperimentene fra to team av fysikere, publisert i tidsskriftet Nature, gir oss et eksempel på effektene den fjerde dimensjonen kan ha.
Et europeisk team av forskere avkjølte atomene til nesten absolutt null og brukte lasere for å plassere dem i et todimensjonalt gitter. Ved å bruke en kvante "pumpe" for å begeistre fangede atomer, har fysikere lagt merke til små variasjoner i bevegelse som tilsvarer manifestasjoner av 4D kvante Hall-effekten, noe som indikerer at denne fjerde dimensjonen kan nås.
Salgsfremmende video:
Det amerikanske fysikerteamet brukte også lasere, men for å kontrollere lyset som passerte gjennom glassblokken. Ved å simulere effekten av et elektrisk felt på ladede partikler, var forskere også i stand til å observere effekten av 4D kvante Hall-effekten.
I følge forskere, kompletterer begge eksperimentene hverandre perfekt.
Vi har selvfølgelig ikke fysisk tilgang til denne firdimensjonale verden (siden vi er fanget i tredimensjonalt rom), men forskere mener at vi gjennom kvantemekanikk kan lære mer om firedimensjonalt rom og utvide vår begrensede kunnskap om universet.
For klarhet anbefaler vi at du ser på videoen nedenfor. Den viser hvordan en karakter fra en 2D-plattformspiller plutselig befinner seg i en 3D-verden. I følge vårt perspektiv vil det se ut til at vi fortsatt er i en todimensjonal verden, men når vi beveger oss i den vil vi se noen forvrengninger av rommet, siden den tredimensjonale verden vil bli lagt over det todimensjonale planet. Forskere har sett lignende forvrengninger i eksperimentene beskrevet ovenfor. Det var de som indikerte eksistensen av et firedimensjonalt rom, som vi ikke kan se fysisk, men effektene er lagt på vårt tredimensjonale plan.
Til tross for at vi fysisk ikke kan komme inn i et firedimensjonalt rom, har vi mottatt bevis på dens eksistens og et tydeligere bilde av hvordan det fungerer. Forskere på sin side ønsker å bruke resultatene fra disse observasjonene for mer detaljert analyse. Hvem vet, kanskje i løpet av det videre arbeidet vil de kunne gjøre andre funn.
Nikolay Khizhnyak
