Me elame kolmemõõtmelises universumis, millel on kolm ruumilist mõõdet ja üks lisaaeg. Kuid kahe teadlaste rühma katsed näitasid, et neljanda ruumilise mõõtme olemasolu on tõepoolest võimalik ja see ei piirdu lihtsate suundadega üles ja alla, vasakule ja paremale, samuti edasi ja tagasi.
Kohe tuleb arvestada, et sellised järeldused lähevad vastuollu tuntud füüsikaseadustega, põhinesid väga keerukatel arvutustel, osaliselt teoreetilistel katsetel ja kvantmehaanika seaduste kasutamisel.
Võrreldes kahe spetsiaalselt loodud kahemõõtmelise meedia vaatlustulemusi, suutsid kaks sõltumatut teadlaste meeskonda Euroopast ja USA-st leida tee neljandasse ruumimõõtmesse, genereerides nn kvanthalli efekti - kahemõõtmelise gaasi juhtivuse fenomeni madalatel temperatuuridel tugevates magnetväljades.
“Füüsiliselt ei ole meil 4-mõõtmelist ruumi, kuid võime saavutada 4-mõõtmelise kvanthalli efekti madalamõõtmelise süsteemiga, kuna kõrgmõõtmeline süsteem on kodeeritud selle keerulises struktuuris,” ütleb Pennsylvania ülikooli professor Makael Rechtsman.
"Võib-olla suudame tulla välja uue füüsikaga kõrgemas mõõtmes ja seejärel luua seadmeid, millel on see eelis madalamates mõõtmetes."
Teisisõnu, 3D-objektid heidavad 2D-varju, millest saate ära arvata nende objektide kuju. Vaadeldes mõnda tõelist füüsilist kolmemõõtmelist süsteemi, saame aru nende neljamõõtmelisest olemusest, kuna füüsikute sõnul võivad kolmemõõtmelised objektid olla neljamõõtmeliste objektide varjud, mis ilmuvad madalamates mõõtmetes. Kõik see võib viia teaduses mõne uue fundamentaalse avastuseni.
Tänu väga keerukatele arvutustele, mille eest Nobeli preemia anti 2016. aastal, teame nüüd, et kvanthalli efekt näitab neljanda mõõtme olemasolu kosmoses. Kahe füüsikute meeskonna viimased katsed, mis on avaldatud ajakirjas Nature, annavad meile näite selle neljanda mõõtme mõjudest.
Euroopa teadlaste meeskond jahutas aatomid absoluutse nulli lähedale ja kasutas laserid kahemõõtmelise võre paigutamiseks. Rakendades kvantpumpa lõksu jäänud aatomite ergastamiseks, on füüsikud märganud liikumise väikseid variatsioone, mis vastavad 4D kvanthalli efekti ilmingutele, osutades sellele, et sellele neljandale mõõtmele on juurde pääseda.
Reklaamvideo:
Ameerika füüsikameeskond kasutas ka lasereid, kuid klaasploki läbiva valguse juhtimiseks. Simuleerides elektrivälja mõju laetud osakestele, suutsid teadlased jälgida ka 4D kvanthalli efekti mõju.
Teadlaste sõnul täiendavad mõlemad katsed üksteist suurepäraselt.
Muidugi, meil pole sellele neljamõõtmelisele maailmale füüsilist juurdepääsu (kuna oleme kolmemõõtmelises ruumis lõksus), kuid teadlased usuvad, et kvantmehaanika kaudu saame rohkem teada neljamõõtmelisest ruumist ja laiendada oma piiratud teadmisi universumi kohta.
Selguse huvides soovitame vaadata allolevat videot. See näitab, kuidas 2D-st platformerist pärit tegelane jõuab ootamatult 3D-maailma. Meie perspektiivi järgi tundub meile, et oleme endiselt kahemõõtmelises maailmas, kuid selles liikudes näeme ruumis teatud moonutusi, kuna kolmemõõtmeline maailm asetseb kahemõõtmelisel tasapinnal. Teadlased on ülalkirjeldatud katsetes näinud sarnaseid moonutusi. Just nad osutasid neljamõõtmelise ruumi olemasolule, mida me füüsiliselt ei näe, kuid mille mõju on paigutatud meie kolmemõõtmelisele tasapinnale.
Hoolimata asjaolust, et füüsiliselt me ei pääse neljamõõtmelisse ruumi, oleme saanud tõestusi selle olemasolust ja selgema pildi selle toimimisest. Teadlased tahavad omakorda kasutada nende vaatluste tulemusi üksikasjalikumaks analüüsiks. Kes teab, võib-olla saavad nad edasise töö käigus teha muid avastusi.
Nikolai Khizhnyak
