Физика тарыхындагы көп өлчөмдүү теория
Илимий фантастикада көп учурда параллелдүү ааламдар, убакыт саякаты жана чексиз өлчөмдөр жөнүндөгү идеялар камтылат. Бул түшүнүктөрдүн көбү элестетүү божомолдору болгону менен, физика кылымдар бою өлчөмдөр түшүнүгүн олуттуу түрдө изилдеп, жалпы салыштырмалуулук жана кыл теориясы сыяктуу терең теориялардын пайдубалын түптөп келет. Бул макалада биз физикадагы көп өлчөмдөр теориясынын тарыхын карап чыгып, аалам жөнүндөгү түшүнүгүбүздү калыптандырган революциялык ой жүгүртүүнү изилдейбиз.
Алгачкы философиядагы мейкиндик жана өлчөм түшүнүгү
Мейкиндик жана өлчөм идеясы жаңы эмес. Байыркы гректер, анын ичинде Евклид, үч өлчөмдүү мейкиндикти аныктамалар, постулаттар жана теоремалар аркылуу сүрөттөгөн геометрияны иштеп чыгышкан. Аристотель өз эмгектеринде мейкиндикти физикалык объектилерге толгон чөйрө катары караган. Бул көз караш миңдеген жылдар бою сакталып, өлчөм жөнүндө сызыктуу жана кеңири ой жүгүртүүнүн негизин түзгөн.
Коперник революциясы жана геометриялык ой жүгүртүү
16-кылымда Николай Коперник Жер ааламдын борбору эмес, тескерисинче, Күндүн айланасында айланат деп айткан. Бул космос жөнүндө жаңыча ой жүгүртүүгө жол ачкан. Геоборбордук көз караштын төмөндөшү Иоганн Кеплердин жана Галилео Галилейдин эмгектери менен дал келген, бул илимий революцияны бекемдөөгө жардам берген. Бул мезгилде Исаак Ньютон абсолюттук мейкиндик жана убакыт жөнүндөгү идеясын да сунуштаган, анда мейкиндик бардык физикалык окуялар үчүн "сахна" катары кызмат кылган өзгөрүлбөс бирдик катары каралган.
Салыштырмалуулук теориясы жана убакыт төртүнчү өлчөм катары
20-кылымдын башында Альберт Эйнштейн мейкиндик жана убакыт жөнүндөгү түшүнүгүбүздү кескин өзгөрткөн. 1905-жылы жарыяланган Салыштырмалуулуктун атайын теориясында Эйнштейн убакыт түшүнүгүн кайрадан аныктаган. Ньютондун концепциясынын алкагында убакыт жана мейкиндик абсолюттук жана бөлөк болгон. Бирок, Эйнштейн мейкиндик менен убакытты төрт өлчөмдүү (4-D) мейкиндик-убакыт деп аталган түзүлүшкө бириктирген. Бул мейкиндик-убакытта төртүнчү өлчөм - бул убакыт, ал салттуу мейкиндиктин үч өлчөмү менен тыгыз байланыштуу.
Бир нече жылдан кийин, өзүнүн Жалпы салыштырмалуулук теориясында (1915), Эйнштейн масса жана энергия төрт өлчөмдүү мейкиндик-убакыттын ийри сызыгын түшүндүрүү менен өзүнүн идеяларын кеңейткен. Бул идея тартылуу күчүн тереңирээк түшүнүүгө гана эмес, ааламдын түзүлүшү жөнүндө жаңы түшүнүктөрдү ачкан.
Кичинекей дүйнөнү изилдөө: Кванттык механика
Жалпы салыштырмалуулук теориясы гравитациянын ааламдын чоң масштабдарында кандайча иштээрин түшүндүрсө, кванттык механика жаратылышты бир топ кичине масштабда изилдей баштаган. Макс Планк, Нильс Бор, Вернер Гейзенберг жана Эрвин Шредингер бул теорияны иштеп чыккан окумуштуулардын катарында болушкан. Бирок, кванттык механика - бардык ыктымалдуулуктары жана белгисиздиктери менен - мейкиндик-убакыттын түзүлүшүнө түздөн-түз жаңы өлчөмдөрдү кошпойт.
Жиптер теориясы жана кошумча өлчөмдөр
20-кылымдын аягында кванттык механиканы жана тартылуу күчү теориясын бириктирүү аракети болгон кыл теориясы пайда болгон. Бул теорияга ылайык, субатомдук бөлүкчөлөр бир чекит эмес, тескерисинче, масса жана зарядды пайда кылуу үчүн белгилүү бир жолдор менен термелүүчү "кылдар" түрүндөгү бир өлчөмдүү жандыктар. Кыл теориясынын бир кызыктуу мааниси - кошумча өлчөмдөргө болгон муктаждык.
Жип теориясынын алкагында иштеген физиктер математикалык ырааттуулук үчүн ааламдын 10 же ал тургай 11 өлчөмү болушу мүмкүн деп божомолдошот: биз билген мейкиндик-убакыттын төрт өлчөмү, ал эми калгандары өтө кичинекей масштабдарда жашырылган кошумча өлчөмдөр. Бул кошумча өлчөмдөр кичинекей гирациялар түрүндө болот деп эсептелет, бул аларды азыркы технология менен байкоону кыйындатат.
М-теориясы жана супергравитация
1990-жылдары дуализмдин ачылышы менен кыл теориясынын беш башка версиясы бириге баштаган, бул ар кандай кыл теориялары М-теориясы деп аталган кеңири негизги теориянын ар кандай аспектилери экенин көрсөткөн. Бул теория он биринчи өлчөм идеясын киргизип, мейкиндик-убакытты түшүнүүнүн татаалдыгын арттырган.
Көп аалам жана космостук инфляция
Кошумча өлчөмдөр концепциясы көп аалам — биздики менен катарлаш болушу мүмкүн болгон көптөгөн параллелдүү ааламдар жөнүндө кеңири божомолдорго алып келет. Космологиядагы космостук инфляция теориясынын айрым версияларына ылайык, биздин көбүктүү ааламыбыз ар биринин өзүнүн физика эрежелери жана мейкиндик-убакыт өлчөмүнүн туруктуулары бар чоңураак "көп ааламдын" бир бөлүгү болушу мүмкүн.
Эксперименттерде жана байкоолордо өлчөмдөр
Бул теориялар кызыктуу жана терең түшүнүктөрдү убада кылганы менен, эксперименталдык текшерүү эң чоң кыйынчылык болуп саналат. Мисалы, CERNдеги Чоң Адрон Коллайдери (LHC) эксперименти кошумча өлчөмдөрдүн бар экендигин көрсөтүшү мүмкүн болгон бөлүкчөлөрдүн далилдерин издөөнү улантууда. Бирок, бүгүнкү күнгө чейин так тастыктоо болгон жок жана көптөгөн теориялык түшүнүктөр илимий божомолдордун предмети бойдон калууда.
Өлчөмдүү изилдөөлөрдүн келечеги
Кошумча өлчөмдөрдү изилдөө теориялык жана эксперименталдык физиканын алдыңкы сабында калууда. Чечүүчү далилдерди издөө - бул биз али элестете элек технологияны жана инновацияны талап кылган узак сапар. Гравитациялык телескоптор жана татаал бөлүкчөлөр менен эксперименттер сыяктуу жаңы куралдар келечекте бул табышмакты чечиши мүмкүн.
Жыйынтыктап айтканда, Евклид геометриясынан баштап кыл теориясына жана потенциалдуу көп ааламга чейин, өлчөмдөрдү түшүнүүбүздүн эволюциясы адам ой жүгүртүүсүнүн ааламга болгон узак сапарын чагылдырат. Көптөгөн суроолор жоопсуз калса да, мейкиндикти жана убакытты изилдөөнүн илимий сапары чындыкты мүмкүн болушунча терең жана кеңири масштабда түшүнүүгө болгон чексиз каалообузду тастыктайт.
