• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Vad är den femte dimensionen?

    Den femte dimensionen har två definitioner: den första är att det är namnet på en popmusikgrupp från 1969. Den andra, ställd av den svenska fysikern Oskar Klein, är att den är en dimension som inte ses av människor där tyngdkrafts- och elektromagnetismens krafter förenar sig för att skapa en enkel men graciös teori om de grundläggande krafterna. Idag använder forskare 10 dimensioner och strängteori för att förklara var tyngdkraft och ljus från det elektromagnetiska spektrat möts.

    Först Relativitetsteorin

    För att få ett handtag på femte dimensionen, börja med Einsteins speciella relativitetsteori. Einstein föreslog att fysikens lagar är konsekventa för icke-accelererande observatörer, oavsett var i rymden de är, eftersom absoluta referensramar existerar inte. Einsteins teori uttalade att en persons hastighet, eller dess momentum, endast är mätbar i förhållande till något annat, och för det andra att ljusets hastighet är konstant i vakuum, oavsett vilken person som mäter den och den hastighet som personen reser på. Den tredje delen av ekvationen är att ingenting går snabbare än ljus i motsats till Newtons gravitationella lagar. För att få det att fungera behövde Einstein den fjärde dimensionen som kallas rymdtid. Han uttryckte sin teori genom att använda den berömda matematiska ekvationen E = MC 2.

    Femte dimensionsteorier

    Eftersom ljus eller energi i Einsteins teori kommer från elektromagnetiska kraftens växelverkan, forskare har letat efter över 100 år för sätt att förena energi eller ljus från den elektromagnetiska kraften med de andra tre krafterna, vilka är starka och svaga kärnkrafter och gravitation. Två teorier, oberoende utvecklade och föreslagna av den tyska matematiken Theodor Kaluza och den svenska fysikern Oskar Klein, föreslog möjligheten till en femte dimension där elektromagnetism och gravitation förenas.

    Klein kom upp med tanken att den femte dimensionen är osynlig för det mänskliga ögat, eftersom det är liten och krullar sig upp som en pillerbug rullar upp under hot. Einstein och hans assistenter, Valentine Bargmann och Peter Bergmann, under början av 1930-talet och 1940-talet försökte framgångsrikt inte binda den fjärde dimensionen i Einsteins teori till en extra fysisk dimension, den femte, för att införliva elektromagnetism.

    Gravity och dess effekter

    Einsteins relativitetsteori föreslog väsentligen att rymdtid blir förvrängd, känd som gravitation, av stora föremål som jorden. Han ställde mätningen av gravitationsvågor och möjligheten till svarta hål, men han tillbringade sina senare år försök att motbevisa tanken på svarta hål, vilka forskare slutligen bekräftade som verkliga 1971, årtionden efter Einsteins död. Men 100 år efter att han först publicerade relativitetsteorin, bekräftade forskarna också förekomsten av gravitationsvågor i september 2015, när forskare från Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory först upptäckte och mätt gravitationella vågor som krusade genom rymden när två svarta hål förenades.

    Så var det 10 - eller mer

    Forskare är fortfarande inte överens om hur många dimensioner som verkligen finns. Vissa säger sex, vissa säger 10, och andra säger ad infinitum eller i oändlighet. Stringteori ställer att absolut allt i detta universum är en manifestation av ett enda objekt - en minuscule sträng. Vibreringsmetoden bestämmer huruvida det är en foton eller en elektron, och allt ingår i ett enda enhetligt koncept. Eftersom inte tillräckligt stora avvikelser kan redovisa alla partiklar och krafter i universum kräver strängteori minst åtta extra dimensioner utöver de kända fyra. Dessa dimensioner finns i två typer: de som du kan se och de som är små och krullade upp, som Klein ursprungligen poserade, existerande på mikroskopisk nivå.

    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com