Sadržaj
- Prvo, teorija relativnosti
- Teorije pete dimenzije
- Nevidjeno golim okom
- Gravitacija i njeni učinci
- Tada je bilo 10 - ili više
Peta dimenzija ima dvije definicije: prva je da je ime pop-vokalne skupine iz 1969. godine. Drugi, koji je postavio švedski fizičar Oskar Klein, jest da je to dimenzija neviđena ljudima u kojoj se sile gravitacije i elektromagnetizma ujedinjuju kako bi stvorile jednostavnu, ali gracioznu teoriju o temeljnim silama. Danas znanstvenici koriste 10 dimenzija i teoriju struna da objasne gdje se sreću gravitacija i svjetlost iz elektromagnetskog spektra.
Prvo, teorija relativnosti
Da biste se riješili pete dimenzije, započnite s Einsteinovom posebnom teorijom relativnosti. Einstein je predložio da su zakoni fizike dosljedni promatračima koji ne ubrzavaju, bez obzira gdje se oni nalaze u prostoru, jer apsolutni referentni okviri ne postoje. Einsteinova teorija navela je da je brzina entiteta ili njegov zamah mjerljiv samo u odnosu na nešto drugo, i drugo, da je brzina svjetlosti konstanta u vakuumu, bez obzira na osobu koja je mjeri i brzinu kojom osoba putuje. Treći dio jednadžbe je da ništa ne ide brže od svjetlosti za razliku od Newtonovih zakona gravitacije. Da bi to uspio, Einsteinu je bila potrebna četvrta dimenzija zvana prostor-vrijeme. Izrazio je svoju teoriju koristeći poznatu matematičku jednadžbu E = MC2.
Teorije pete dimenzije
Budući da svjetlost, odnosno energija, u Einsteinovoj teoriji dolazi iz interakcija elektromagnetske sile, znanstvenici su više od 100 godina tragali za načinima kako ujediniti energiju ili svjetlost iz elektromagnetske sile s ostale tri sile, a to su jake i slabe nuklearne sile i gravitacija. Dvije teorije, koje su njemački matematičar Theodor Kaluza i švedski fizičar Oskar Klein neovisno razvili i predložili, sugerirale su mogućnost pete dimenzije u kojoj se elektromagnetizam i gravitacija ujedinjuju.
Nevidjeno golim okom
Klein je došao na ideju da je peta dimenzija nevidljiva ljudskom oku, jer je neznatna i uvija se na sebe kao da se kugla od tableta nagne pod prijetnjom. Einstein i njegovi pomoćnici, Valentine Bargmann i Peter Bergmann, tijekom ranih tridesetih i četrdesetih godina prošlog stoljeća bezuspješno su pokušali povezati četvrtu dimenziju Einsteinove teorije s dodatnom fizičkom dimenzijom, petom, ugraditi elektromagnetizam.
Gravitacija i njeni učinci
Einsteinova teorija relativnosti u osnovi je sugerirala da prostor-vrijeme postaje izvrgnut, osjeća kao gravitacija, velikim objektima poput Zemlje. Postavljao je mjerenje gravitacijskih valova i mogućnost crnih rupa, iako je svoje kasnije godine proveo opovrgavajući ideju crnih rupa, što su znanstvenici konačno potvrdili kao stvarne 1971., desetljećima nakon Einsteinove smrti. Ali 100 godina nakon što je prvi put objavio svoju teoriju relativnosti, znanstvenici su također potvrdili postojanje gravitacijskih valova u rujnu 2015., kada su znanstvenici iz Laser interferometra gravitacijsko-valnog opservatorija prvi put otkrili i izmjerili gravitacijske valove koji su se probijali kroz svemir kada su se dvije crne rupe spojile.
Tada je bilo 10 - ili više
Znanstvenici se još uvijek ne slažu koliko dimenzija uistinu postoji. Neki kažu šest, neki kažu 10, a drugi kažu ad infinitum ili u beskonačnost. Teorija struna kaže da je apsolutno sve u ovom svemiru manifestacija jednog objekta - nižeg niza. Način na koji vibrira određuje da li je foton ili elektron i sve je dio jedinstvenog koncepta. Kako nedovoljna odstupanja mogu obuhvatiti sve čestice i sile u svemiru, teorija struna zahtijeva najmanje šest dodatnih dimenzija pored poznate četiri. Ove dimenzije dolaze u dvije vrste: one koje možete vidjeti i one koje su sitne i uvijene, poput prvobitno postavljenog Kleina, a postoje na mikroskopskoj razini.