En internasjonal gruppe fysikere gjennomførte to eksperimenter der forskerne var i stand til å registrere oppførselen til partikler, ikke typisk for tredimensjonalt rom. I følge forskere kan dette fenomenet være et bevis på eksistensen av den fjerde dimensjonen, men denne teorien krever bekreftelse. Hva skjuler den flerdimensjonale verden?
I 1915 publiserte Albert Einstein relativitetsteorien, som snakker om rom-tid kontinuum og antar eksistensen av en fjerde dimensjon. Etter 100 år har fysikere fra Sveits, USA, Tyskland, Italia og Israel prøvd å støtte teorien med praksis. De gjennomførte to eksperimenter der de oppnådde den såkalte Hall-effekten. I følge forskernes forutsetninger er det ikke annet enn innflytelsen fra den fjerde dimensjonen på gjenstandene til vårt univers.
Fang skyggen
I forskningen deres startet forskere fra følgende hypotese: hvis tredimensjonale objekter kaster todimensjonale skygger, kan et tredimensjonalt objekt anses som en "skygge" av en firdimensjonal en.
For å "fange" det, saktet fysikere bevegelsen av elektroner i atomet (brakte strukturen til nesten absolutt null (-273,15 ° C)). Så - allerede i en spesiell todimensjonal struktur - ved hjelp av en laserstråle, ble bevegelsen av elektroner lansert i dette atomet. Som et resultat begynte atomene å skifte i tverrretningen, og beveget seg inn i en ny dimensjon. Forskere var i stand til å observere en slik bevegelse som tilsvarer den firedimensjonale effekten for første gang.
I det andre eksperimentet passerte fysikere en laserstråle gjennom en glassblokk, og simulerte effekten av et elektrisk felt på ladede partikler. Dermed kunne forskere observere Hall-effekten - fenomenet ledning ved lave temperaturer i sterke magnetfelt.
Salgsfremmende video:
“Da det ble antydet at kvante Hall-effekten kan observeres i firdimensjonalt rom, var det mange som tvilte på, siden den virkelige verden bare består av tre romlige dimensjoner. Men nå har vi vist at den firedimensjonale Hall-effekten kan oppnås ved bruk av fotoner - partikler av lys som passerer gjennom en spesielt strukturert del av glass under påvirkning av en laser, sier studieforfatter Mikael Rechtsman.
I følge eksperter vil ytterligere eksperimenter på dette området bidra til å lage teknologier som utnytter det større antall dimensjoner i det kjente rommet. Imidlertid, ifølge kandidaten til fysiske og matematiske vitenskaper Sergey Stremoukhov, til tross for de imponerende resultatene av studien, kan en person ikke fysisk være i den fjerde dimensjonen.
“Grunnleggende interaksjoner, som tyngdekraft og elektromagnetisme, har det vanlige, men ikke oppfattet av oss egenskaper og krefter, siden de eksisterer i tre dimensjoner. Hvis forskere økte antall dimensjoner, ville for eksempel den elektromagnetiske kraften spre seg annerledes, for eksempel til en ny, fjerde dimensjon, og på grunn av dette kunne menneskekroppen rett og slett falle fra hverandre, sa Stremoukhov i et intervju med RT.
Forfatterne av studien mener også at bevegelsen mellom dimensjoner fremdeles er fra kategorien fantasi. Men vellykkede eksperimenter kan hjelpe for eksempel i opprettelsen av kvasikrystaller - solide kropper som ennå ikke eksisterer i virkeligheten. Og som forskere tror, kan de allerede brukes i utvikling av innovative materialer til husholdningsbehov, for eksempel ikke-pinne-belegg.
På terskelen til flerdimensjonalitet
”Det er vanskelig å forestille seg et fire- eller femdimensjonalt rom, men hypotetisk sett har de i matematikk snakket om stodimensjonale rom i lang tid. Forskere har teoretisk spådd rom som inneholder et uendelig antall dimensjoner. For eksempel studerer vi stater, og hver av dem har sitt eget territorium, antall byer og landsbyer, befolkning, bruttonasjonalprodukt og andre indekser. Fra et matematisk synspunkt kan alle disse figurene for hver tilstand være representert som et enkelt punkt i et veldig høydimensjonalt rom,”sa Stremoukhov.
Eksistensen av nye dimensjoner snakkes ikke bare om i den generelle relativitetsteorien. I superstringsteori vurderes således 10 romlige uavhengige retninger.
Fysikere ved Max Planck Institute mener at andre dimensjoner kan lurer i gravitasjonsbølger - kosmiske forstyrrelser i rom-tid.
Eksperter mener at andre dimensjoner kan påvirke gravitasjonsbølger på to måter: å endre normale gravitasjonsbølger og forårsake "ekstra bølger" over 1000 Hz. Imidlertid er det fortsatt umulig å observere "ekstra bølger", siden de eksisterende bakkebaserte detektorene ikke er tilstrekkelig følsomme for så høye frekvenser.
Imidlertid kan "ekstra bølger" -effekten bli funnet der vanlige gravitasjonsbølger komprimerer og strekker romtid. For dette formålet, i neste syklus av studier, planlagt høsten 2018, vil forskere bruke flere Virgo og Ligo gravitasjonsbølgedetektorer. Det er en sjanse for at teorien om eksistensen av andre dimensjoner vil bli bekreftet eller tilbakevist så tidlig som neste år.
Anastasia Ksenofontova
