Poʻomanaʻo: Nā Manaʻo o nā Ana like ʻole i ka Mōʻaukala o ke Kino
He ulana ʻia ka mōʻaukala o ka physics me nā kaula o ke kanaka hoihoi, ka makemake, a me ka noʻonoʻo. Ma waena o kona mau kaula hoihoi loa, ʻo ia nā kumumanaʻo like ʻole e pili ana i nā ana. I ka ulu ʻana o ko kākou ʻike i ke ao holoʻokoʻa, pēlā nō hoʻi ko kākou manaʻo o nā ana, e alakaʻi ana i nā hoʻololi kipi i kā kākou mau kumumanaʻo kumu o ka physics.
ʻO ka Lewa ʻEkolu Ana Kūikawā
No nā makahiki he tausani, ua paʻa ka ʻike kanaka i ke ao kino i nā ana ʻekolu: ka lōʻihi, ka laulā, a me ke kiʻekiʻe. ʻO kēia wahi Euclidean ke kumu i kūkulu ʻia ai ka physics mua. He mea nui nā hana a Euclid, Archimedes, a me Ptolemy i ka hōʻike geometric o nā hanana kino. ʻOiai kona maʻalahi, ua ikaika loa kēia ʻōnaehana ʻekolu-dimensional, e kākoʻo ana i nā mea kupanaha ʻenekinia o ka honua kahiko a e hoʻomaʻamaʻa ana i ka hoʻomohala mua ʻana o nā mechanics kuʻuna.
ʻO ka ʻEhā Ana: Manawa
I ka hopena o ke kenekulia 19 a me ka hoʻomaka ʻana o ke kenekulia 20, ua hoʻololi nui ʻia ka manaʻo kuʻuna o kahi ākea ʻekolu-dimensional e ka hoʻokomo ʻana o kahi ʻehā o ka nui: ka manawa. ʻO ke kumumanaʻo o Albert Einstein no ka Relativity Kūikawā, i paʻi ʻia i ka makahiki 1905, ua hōʻike ʻia ua ulana ʻia ka manawa a me ka ākea i loko o kahi hoʻomau ʻehā-dimensional i ʻike ʻia ʻo ka spacetime. Ua hoʻopaʻa hou ʻia kēia manaʻo ma kāna General Theory of Relativity i ka makahiki 1915, kahi āna i wehewehe ai pehea e hoʻololi ai ka nuipa a me ka ikehu i ka spacetime, e hana ana i ka mea a mākou e ʻike ai he umekaumaha.
Nā Geometries ʻAʻole Euclidean a me nā Ana Kiʻekiʻe
ʻOiai ʻo Einstein e hoʻololi nei i ko mākou ʻike i ka ʻehā o ka nui, ua ʻimi nā makemakika i nā hopena o nā ʻoi aku ma mua o ʻekolu mau ana ākea. ʻO ka hana hou a Bernhard Riemann ma ka geometry non-Euclidean i wehe i ka hiki ke loaʻa nā wahi me nā ana kiʻekiʻe aʻe, e kau ana i ke kahua makemakika no nā hoʻomohala kumumanaʻo e hiki mai ana.
Ua loaʻa i ke kumumanaʻo o nā ana ākea kiʻekiʻe kona wahi i loko o nā ʻepekema kino ma o ka hoʻomohala ʻana o ke kumumanaʻo kaula i ka hopena o ke kenekulia 20. ʻO kēia kumumanaʻo, e ʻimi nei e hoʻohui i ka umekaumaha me nā mana kumu ʻē aʻe o ke kūlohelohe, pono ke ola ʻana a hiki i ka 11 mau ana. ʻO kēia mau ana keu, i hoʻopaʻa ʻia a hūnā ʻia paha i nā ʻano e ʻike ʻole ai kā mākou mau mea hana o kēia manawa, hāʻawi i kahi ʻike hoihoi i loko o ka ʻano paʻakikī o ke ao holoʻokoʻa.
Kumumanaʻo Kaluza-Klein
ʻO kekahi o nā hoʻāʻo mua loa e hoʻokomo i nā ana kiʻekiʻe i loko o ke kumumanaʻo kino ʻo ia ke kumumanaʻo ʻo Kaluza-Klein i nā makahiki 1920. Ua hōʻike kūʻokoʻa ʻo Theodor Kaluza lāua ʻo Oskar Klein inā loaʻa i ke ao holoʻokoʻa kahi ana ʻelima hou aʻe, hiki ke hoʻohui ʻia ka electromagnetism maʻamau a me ke umekaumaha i loko o ke ʻano o ka Relativity General. ʻOiai ʻaʻole i holomua loa, ʻo kā lākou hana he mea nui i nā kumumanaʻo hou e pili ana i nā ana kiʻekiʻe.
Kumumanaʻo Kaula a me ke Kumumanaʻo-M
Ua kū mai ke kumumanaʻo kaula i ka hopena o ke kenekulia 20 ma ke ʻano he moho hoʻohiki nui no kahi Manaʻo o nā mea āpau—he ʻōnaehana e hiki ai ke hoʻohui i nā mana āpau i ʻike ʻia o ke kūlohelohe. Wahi a ke kumumanaʻo kaula, ʻo nā ʻāpana kumu o ke ao holoʻokoʻa ʻaʻole nā ʻāpana kiko akā he mau kaula liʻiliʻi, hoʻokahi-dimensional nona nā haʻalulu e hāʻawi i nā ʻāpana a me nā mana. Eia nō naʻe, hiki ke kūlike ke kumumanaʻo kaula inā he ʻumi mau ana o ka manawa-manawa.
Ma ke kūkulu ʻana ma luna o kēia, hōʻike ka M-theory he mau ʻāpana hoʻokahi-dimensional nā kaula o kahi membrane ʻelua-dimensional, kahi e koi ai i nā ana hou aku—11 i ka huina. Hoʻopaʻa ʻia a hūnā ʻia paha kēia mau ana keu i ke ʻano i ʻole mākou e ʻike iā lākou i ko mākou ola o kēlā me kēia lā. ʻOiai ʻaʻole paʻakikī ka hōʻoia ʻana o ka hoʻokolohua, hāʻawi kēia mau kumumanaʻo i nā ʻike hohonu i ke ʻano hiki o ke ao holoʻokoʻa.
Ke Kumumanaʻo Holographic
ʻO kekahi manaʻo hoihoi e pili ana i nā ana kiʻekiʻe aʻe, ʻo ia ke kumumanaʻo holographic, i hāpai mua ʻia e Gerard 't Hooft a ma hope ua hoʻonui ʻia e Leonard Susskind. Hōʻike kēia kumumanaʻo e hiki ke wehewehe ʻia nā ʻike āpau i loko o kahi lewa e ka ʻike ma ka palena o kēlā wahi. I ke kumu, ʻo ko kākou honua ʻekolu-dimensional he projection o ka ʻike i hoʻopili ʻia ma kahi palena ʻelua-dimensional, e like me ka hologram. Ua hāʻawi nā ʻike mai ke kumumanaʻo holographic i nā mea hana waiwai no ka hoʻomaopopo ʻana i nā lua ʻeleʻele a me ka umekaumaha quantum.
Nā Ana Keu ma Cosmology
Ua hoʻonui pū ka ʻimi ʻana i nā ana kiʻekiʻe i ko mākou ʻike i ka cosmology. ʻO nā manaʻo e like me ka brane cosmology, i hoʻoulu ʻia e ke kumumanaʻo kaula, e hōʻike ana he "brane" ʻekolu-dimensional ko kākou ao holoʻokoʻa i hoʻokomo ʻia i loko o kahi ākea kiʻekiʻe-dimensional. Loaʻa i ka manaʻo o nā ana keu nā hopena no ke ʻano a me ke kumu o ke ao holoʻokoʻa, e hāʻawi ana i nā wehewehe no nā hanana e like me ka mea pouli a me ka ikehu pouli.
Nā Hana Hoʻokolohua a me nā Pilikia
ʻOiai ke ʻano nani a me ka nani o nā kumumanaʻo e pili ana i nā ana kiʻekiʻe, he paʻakikī nui ka hōʻoia hoʻokolohua. ʻO nā hana e like me nā mea ma ka Large Hadron Collider (LHC) e manaʻo nei e noiʻi i nā kumumanaʻo kiʻekiʻe ma ka ʻimi ʻana i nā hōʻike o nā ʻāpana extra-dimensional a i ʻole nā ʻokoʻa mai ke Kumu Hoʻohālike Standard o ka physics particle. A hiki i kēia manawa, ʻaʻohe hōʻike paʻa i loaʻa, akā ke hoʻomau nei ka ʻimi.
Nā Ana Hoʻonaʻauao a me nā Pono
ʻO ka noʻonoʻo ʻana i nā ana kiʻekiʻe e alakaʻi mau ai i nā nīnau akeakamai e pili ana i ke ʻano o ka ʻoiaʻiʻo a me ko mākou wahi i loko. He mau mea makemakika wale nō anei nā ana kiʻekiʻe, a i ʻole he hoa kino ko lākou? Eia kekahi, pono e kaulike ʻia ka ʻimi ʻana i ka ʻike ma kēia ʻāpana me nā noʻonoʻo pono, ʻoiai i ka wā e pili ana i ka hoʻokaʻawale ʻana i nā kumuwaiwai a me nā pilikia kūpono e pili ana i nā hoʻokolohua ikehu kiʻekiʻe.
Hopena: Ke Hoʻomau nei ka Huakaʻi
Ua hoʻololi koʻikoʻi nā kumumanaʻo o nā ana like ʻole i ka mōʻaukala o ka physics, e hāʻawi ana i nā manaʻo hou a me ka hoʻokele ʻana i ka holomua ʻepekema. Mai nā ana ʻekolu o ka lewa Euclidean a hiki i ka lole ʻehā-dimensional o ka spacetime, a hiki i nā ana kiʻekiʻe o ke kumumanaʻo kaula a ma ʻō aku, ke hoʻomau nei ko mākou ʻike i nā ana. ʻOiai he nui nā nīnau i pane ʻole ʻia, ʻo ka ʻimi ʻana i nā ana e hoʻoikaika i ko mākou ʻike i ke ao holoʻokoʻa a hoʻoulu i nā hanauna e hiki mai ana o nā physicists.
I ko kākou kū ʻana ma luna o nā poʻohiwi o nā pilikua, ʻaʻole i pau ka huakaʻi ma waena o ke ʻano o nā ana. ʻO ka mōʻaukala o ka physics kahi hōʻike i ka mana o ka hoihoi kanaka, a ʻo ka ʻimi mau ʻana e hoʻomaopopo i nā ana o ko kākou ao holoʻokoʻa he hoʻohanohano kūpono ia i ko kākou ʻuhane paʻa o ka ʻike.
