Содержание
- Во-первых, теория относительности
- Теории пятого измерения
- Невидимый невооруженным глазом
- Гравитация и ее влияние
- Тогда было 10 или больше
Пятое измерение имеет два определения: во-первых, это название поп-вокальной группы 1969 года. Второе, предложенное шведским физиком Оскаром Кляйном, заключается в том, что это невидимое людьми измерение, в котором силы гравитации и электромагнетизма объединяются, чтобы создать простую, но изящную теорию фундаментальных сил. Сегодня ученые используют 10 измерений и теорию струн, чтобы объяснить, где встречаются гравитация и свет электромагнитного спектра.
Во-первых, теория относительности
Чтобы разобраться с пятым измерением, начните со специальной теории относительности Эйнштейна. Эйнштейн предположил, что законы физики согласованы для неускоряющихся наблюдателей, независимо от того, где они находятся в космосе, поскольку абсолютных систем отсчета не существует. Теория Эйнштейна утверждала, что скорость объекта или его импульс измеряется только по отношению к чему-то другому, и, во-вторых, что скорость света является постоянной величиной в вакууме, независимо от человека, который ее измеряет, и скорости, с которой человек путешествует. Третья часть уравнения заключается в том, что ничто не движется быстрее света, в отличие от законов тяготения Ньютона. Чтобы заставить это работать, Эйнштейну было необходимо четвертое измерение, называемое пространством-временем. Он выразил свою теорию, используя знаменитое математическое уравнение E = MC2.
Теории пятого измерения
Поскольку свет или энергия в теории Эйнштейна происходит от взаимодействия электромагнитной силы, ученые в течение более 100 лет искали способы объединения энергии или света электромагнитной силы с другими тремя силами, которые являются сильными и слабыми ядерными силами и сила тяжести. Две теории, независимо разработанные и предложенные немецким математиком Теодором Калузой и шведским физиком Оскаром Кляйном, предложили возможность пятого измерения, где объединяются электромагнетизм и гравитация.
Невидимый невооруженным глазом
Кляйну пришла в голову мысль о том, что пятое измерение невидимо для человеческого глаза, так как оно крошечное и сворачивается само по себе, как таблетка жучка, сворачивающаяся под угрозой. Эйнштейн и его помощники, Валентин Баргманн и Питер Бергманн, в начале 1930-х и 1940-х годов безуспешно пытались связать четвертое измерение в теории Эйнштейна с дополнительным физическим измерением, пятое, для включения электромагнетизма.
Гравитация и ее влияние
Теория относительности Эйнштейна по существу предполагала, что пространство-время деформируется, ощущается как гравитация такими крупными объектами, как Земля. Он положил начало измерению гравитационных волн и возможности появления черных дыр, хотя провел свои последние годы, пытаясь опровергнуть идею черных дыр, которую ученые окончательно подтвердили как реальную в 1971 году, спустя десятилетия после смерти Эйнштейна. Но через 100 лет после того, как он впервые опубликовал свою теорию относительности, ученые также подтвердили существование гравитационных волн в сентябре 2015 года, когда ученые из Обсерватории гравитационных волн лазерного интерферометра впервые обнаружили и измерили гравитационные волны, которые распространялись в пространстве, когда две черные дыры соединились.
Тогда было 10 или больше
Ученые до сих пор не согласны с тем, сколько измерений действительно существует. Некоторые говорят шесть, некоторые говорят 10, а другие говорят до бесконечности или до бесконечности. Теория струн утверждает, что абсолютно все в этой вселенной является проявлением единого объекта - крошечной струны. То, как он вибрирует, определяет, является ли это фотоном или электроном, и все является частью единой единой концепции. Поскольку не все отклонения могут объяснить все частицы и силы во вселенной, теория струн требует как минимум шести дополнительных измерений в дополнение к известным четырем. Эти измерения бывают двух типов: те, которые вы можете видеть, и те, которые крошечные и свернутые, как первоначально предполагал Кляйн, существующие на микроскопическом уровне.