Международна група физици проведе два експеримента, по време на които изследователите успяха да регистрират поведението на частици, нетипично за триизмерното пространство. Според учените това явление може да е доказателство за съществуването на четвъртото измерение, но тази теория изисква потвърждение. Какво крие многоизмерният свят?
През 1915 г. Алберт Айнщайн публикува теорията на относителността, която говори за пространствено-времевия континуум и предполага съществуването на четвърто измерение. След 100 години физиците от Швейцария, САЩ, Германия, Италия и Израел се опитват да подкрепят теорията с практика. Те проведоха два експеримента, по време на които постигнаха така наречения ефект на Хол. Според предположенията на изследователите, това не е нищо повече от влиянието на четвъртото измерение върху обектите на нашата Вселена.
Хванете сянката
В своите изследвания учените тръгват от следната хипотеза: ако триизмерните обекти хвърлят двуизмерни сенки, тогава триизмерен обект може да се разглежда като "сянка" на четириизмерен.
За да го „уловят“, физиците забавиха движението на електрони в атома (доведоха структурата му до почти абсолютна нула (-273.15 ° C)). Тогава - вече в специална двуизмерна структура - с помощта на лазерен лъч движението на електрони е стартирано в този атом. В резултат на това атомите започнаха да се изместват в напречната посока, преминавайки в ново измерение. Учените успяха да наблюдават такова движение, съответстващо на четириизмерния ефект за първи път.
Във втория експеримент физиците преминаха лазерен лъч през стъклен блок, симулиращ ефекта на електрическо поле върху заредени частици. Така учените успяха да наблюдават ефекта на Хол - явлението на проводимост при ниски температури в силни магнитни полета.
Промоционално видео:
„Когато се предполагаше, че квантовият Хол ефект може да се наблюдава в четириизмерно пространство, мнозина се съмняват, тъй като реалният свят се състои само от три пространствени измерения. Но сега показахме, че четириизмерният Хол ефект може да се получи с помощта на фотони - частици светлина, които преминават през специално структурирана част от стъкло под въздействието на лазер , казва авторът на изследването Микаел Рехтсман.
Според експерти, по-нататъшните експерименти в тази област ще помогнат за създаването на технологии, които се възползват от по-големия брой измерения в познатото пространство. Според кандидата на физическите и математическите науки Сергей Стремоухов, въпреки впечатляващите резултати от изследването, човек физически не може да бъде в четвъртото измерение.
„Основните взаимодействия като гравитацията и електромагнетизма имат обичайните, но не възприемани от нас свойства и сили, тъй като те съществуват в три измерения. Ако учените увеличат броя на размерите, тогава, например, електромагнитната сила би се разпространила по различен начин, например, в ново, четвърто измерение и поради това човешкото тяло може просто да се разпадне “, заяви Стремоухов в интервю за RT.
Авторите на изследването също смятат, че движението между измеренията все още е от категорията на фантазията. Но успешните експерименти могат да помогнат например при създаването на квазикристали - твърди тела, които все още не съществуват в реалността. И те, както смятат учените, вече могат да бъдат използвани при разработването на иновативни материали за битови нужди, например, незалепващо покритие.
На прага на многоизмерността
„Трудно е да си представим четири- или петизмерно пространство, но хипотетично в математиката те говорят за стомерни пространства отдавна. Учените теоретично са предвидили пространства, съдържащи безкраен брой измерения. Например, ние изучаваме държави и всеки от тях има своя територия, брой градове и села, население, брутен вътрешен продукт и други показатели. От математическа гледна точка всички тези фигури за всяка държава могат да бъдат представени като единична точка в много големи измерения”, каза Стремоухов.
За съществуването на нови измерения се говори не само в общата теория на относителността. Така в теорията за суперструните се разглеждат 10 пространствени независими направления.
Физиците от Института Макс Планк смятат, че други измерения могат да дебнат в гравитационни вълни - космически смущения в пространството и времето.
Експертите смятат, че други измерения могат да повлияят на гравитационните вълни по два начина: да променят нормалните гравитационни вълни и да причинят "допълнителни вълни" над 1000 Hz. Все още обаче не е възможно да се наблюдават „допълнителни вълни“, тъй като съществуващите наземни детектори не са достатъчно чувствителни към такива високи честоти.
Ефектът на "допълнителните вълни" обаче може да се намери там, където обикновените гравитационни вълни се компресират и разтягат пространствено време. За целта в следващия цикъл от изследвания, планиран за есента на 2018 г., учените ще използват няколко детектора за гравитационни вълни Дева и Лиго. Има вероятност теорията за съществуването на други измерения да бъде потвърдена или опровергана още през следващата година.
Анастасия Ксенофонтова
