Rahvusvaheline füüsikute rühm viis läbi kaks katset, mille käigus teadlased suutsid registreerida osakeste käitumise, mis ei olnud tüüpiline kolmemõõtmelisele ruumile. Teadlaste sõnul võib see nähtus olla neljanda mõõtme olemasolu tõend, kuid see teooria vajab kinnitust. Mida varjab mitmemõõtmeline maailm?
1915. aastal avaldas Albert Einstein relatiivsusteooria, mis räägib ruumi-aja jätkuvusest ja eeldab neljanda mõõtme olemasolu. Pärast 100 aastat on Šveitsi, USA, Saksamaa, Itaalia ja Iisraeli füüsikud püüdnud seda teooriat praktikaga toetada. Nad viisid läbi kaks katset, mille käigus saavutati nn Halli efekt. Teadlaste oletuste kohaselt pole see midagi muud kui neljanda mõõtme mõju meie Universumi objektidele.
Püüa vari
Oma uurimistöös lähtusid teadlased järgmisest hüpoteesist: kui kolmemõõtmelised objektid heidavad kahemõõtmelisi varje, siis võib kolmemõõtmelist eset pidada neljamõõtmelise "varju".
Selle "püüdmiseks" aeglustasid füüsikud elektronide liikumist aatomis (viisid selle struktuuri peaaegu absoluutse nullini (-273,15 ° C)). Siis - juba spetsiaalses kahemõõtmelises struktuuris - käivitati laserkiire abil elektronide liikumine selles aatomis. Selle tagajärjel hakkasid aatomid nihkuma risti, liikudes uude dimensiooni. Teadlased on esimest korda suutnud jälgida sellist neljamõõtmelisele efektile vastavat liikumist.
Teises katses lasid füüsikud läbi klaasploki laserkiire, simuleerides elektrivälja mõju laetud osakestele. Nii suutsid teadlased jälgida Halli efekti - juhtivuse nähtust madalatel temperatuuridel tugevates magnetväljades.
Reklaamvideo:
„Kui tehti ettepanek, et kvanthalli efekti saab vaadelda neljamõõtmelises ruumis, kahtlesid paljud, kuna reaalne maailm koosneb ainult kolmest ruumilisest mõõtmest. Kuid nüüd näitasime, et neljamõõtmelise Halli efekti saab saavutada footonite abil - valguse osakestega, mis laseri läbi lase spetsiaalselt struktureeritud klaasiosa läbivad,”ütles uuringu autor Mikael Rechtsman.
Ekspertide sõnul aitavad edasised eksperimendid selles valdkonnas luua tehnoloogiaid, mis kasutavad ära suurema arvu mõõtmeid tuttavas ruumis. Füüsikaliste ja matemaatikateaduste kandidaadi Sergei Stremoukhovi sõnul ei saa inimene hoolimata uuringu muljetavaldavatest tulemustest siiski füüsiliselt olla neljandas dimensioonis.
“Põhilistel vastasmõjudel, nagu gravitatsioon ja elektromagnetilisus, on tavalised, kuid meie poolt mitte tajutavad omadused ja jõud, kuna need eksisteerivad kolmes mõõtmes. Kui teadlased suurendaksid mõõtmete arvu, siis leviks näiteks elektromagnetiline jõud erinevalt, näiteks uude, neljandasse mõõtmesse ja selle tõttu võis inimkeha lihtsalt laguneda, sõnas Stremoukhov intervjuus RT-le.
Samuti usuvad uuringu autorid, et dimensioonidevaheline liikumine on endiselt fantaasia kategooriast. Kuid edukad katsed võivad aidata näiteks kvaasikristallide - tahkete kehade, mida tegelikkuses veel ei eksisteeri - loomisel. Ja nagu teadlased usuvad, saab neid juba kasutada majapidamisvajaduste jaoks innovaatiliste materjalide, näiteks mittenakkuva pinnakatte, väljatöötamisel.
Mitmedimensionaalsuse lävel
„Nelja- või viiemõõtmelist ruumi on keeruline ette kujutada, kuid hüpoteetiliselt on matemaatikas räägitud pikka aega sto-mõõtmelistest ruumidest. Teadlased on teoreetiliselt ennustanud ruume, mis sisaldavad lõpmatu arvu mõõtmeid. Näiteks uurime riike ja igal neist on oma territoorium, linnade ja külade arv, rahvaarv, sisemajanduse kogutoodang ja muud indeksid. Matemaatilisest küljest saab kõiki neid olekuid iga oleku kohta esitada ühe punktina väga kõrgmõõtmelises ruumis, “ütles Stremoukhov.
Uute mõõtmete olemasolust ei räägita mitte ainult relatiivsusteooria üldises teoorias. Seega vaadeldakse pealisehitamise teoorias 10 ruumiliselt sõltumatut suunda.
Max Plancki instituudi füüsikud usuvad, et gravitatsioonilainetes võivad varitseda ka teised mõõtmed - kosmose häiringud aja-ruumis.
Ekspertide arvates võivad muud mõõtmed mõjutada gravitatsioonilaineid kahel viisil: muuta tavalisi gravitatsioonilisi laineid ja põhjustada "lisalaineid" sagedusel üle 1000 Hz. Kuid "lisalaineid" pole veel võimalik jälgida, kuna olemasolevad maapealsed detektorid ei ole nii kõrgete sageduste suhtes piisavalt tundlikud.
Kuid "lisalainete" efekti võib leida seal, kus tavalised gravitatsioonilained tihendavad ja venitavad ruumi aega. Sel eesmärgil kasutavad teadlased järgmises uuringutsüklis, mis on kavandatud 2018. aasta sügisel, mitmeid Virgo ja Ligo gravitatsioonilainedetektorit. On võimalus, et muude mõõtmete olemasolu teooria kinnitatakse või lükatakse ümber juba järgmisel aastal.
Anastasia Ksenofontova
