Büyük Hadron Çarpışmasının daha yüksek bir kozmik boyuta sahip olduğu kanıtlanıyor mu?
Kaç boyut var? Zaman bir boyut mu? Yoksa 3 boyutlu uzay-zamanımızda sadece bir element mi var, yoksa daha büyük bir süper boyutlu evrende daha küçük bir evren mi var?
Bu sorular birçok kez sorulmuştur ve potansiyel ek boyutlar nedeniyle yanıtlar eşit derecede değişken olabilir.
Paul Ellenfest'in 1917'deki üç boyutlu fizik keşfinden 1990'lardaki M-teorisine kadar, yıllar boyunca uzmanlar kendi cevaplarını ortaya koydular.
Ancak teknoloji ilerledikçe ve yeni matematiksel modeller ve teorilerle donatıldıkça, bugün eşsiz bir konumda doğal dünyadaki en şaşırtıcı gizemlerden birini anlamaya başlayabiliriz.
Boyutlar, yerçekimi ve ışık
Boyutların sayısıyla ilgili hemen hemen tüm teorilerin özü, her ikisi de fiziksel evrende gözlemlenmesi en kolay ve en çok çalışılan fenomen olan yerçekimi ve ışığın temel kuvveti. Doğadaki dört temel kuvvet arasında yerçekimi ve elektromanyetik etkileşim (ışığın oluşumundan sorumlu) en zor olanıdır. Tek tek ele alındığında sayısız bilim insanı ve teorisyene keder getirmişlerdir. Mutlak yıkım.
Modeller, nesnelerin nasıl çalıştığına dair teoriler ve spekülasyonlar oluşturmak için genellikle evrenin bu gözlemlenebilir özelliklerinden türetilir. Evrenin üç boyuttan oluştuğunu ileri sürmek daha kolaydır: uzunluk, genişlik ve derinlik. Bu özellikle anlaşılması kolaydır, sezgiseldir ve tamamen mantıklıdır.
Ancak bu evren tam olarak bizim algıladığımız şey değil.Buna dayanarak, bazı matematikçiler, özellikle Herman Minkowski, zaman ve mekanın gerçekçi bir tanımını oluşturmak için uzayın üç boyutunu zamanın dördüncü boyutuyla birleştirdiler. .
İşlerin karmaşıklaşmaya başladığı yer burası. Örneğin, diğer kuvvetler daha küçük ölçekte hareket ederken yerçekimi neden gezegenlerde, yıldızlarda ve galaksilerde bu kadar büyük ölçekte hareket edebiliyor? Ya da başka bir deyişle, yerçekimi neden diğer temel kuvvetlerden çok daha zayıf?
Paul Halpern, bu sorunu açıklamak için basit bir örnek kullandı: Bir raptiye almak için küçük bir mıknatıs kullanarak, çekici kuvvetinin tüm dünyanın yerçekimini nasıl bastırdığını görebilirsiniz.
Bu nedenle, bu farklılıkları telafi etmeye çalışmak için bazı teoriler geliştirilmiştir. Theodor Kaluza ve Oskar Klein'ın 1920'lerdeki çalışmalarına dayanan süper sicim teorisi, doğada gözlemlediğimiz her şeyden bu minik enerji sicimlerinin titreşiminin sorumlu olduğu fikrini ortaya koymuştur. Ancak, bu teoriler yalnızca on tanesini kapsamaktadır. Gözlemleyebileceğimizin sınırının ötesinde, bir veya daha fazla boyutun evreninde hareket etmek.
Başka bir yöntem (M-teorisi), sicimlerden ve enerji zarlarından oluşan bu 10 boyutlu evreni içerir. Bu kavramda, "blok" adı verilen, potansiyel olarak gözlemlenebilir büyük bir ekstra boyutta, madde ve enerji ile çoğu temel kuvvet, enerji uzay-zaman zarına sıkı sıkıya bağlıdır. Ancak yerçekimi, yüksek boyutlu hacimlerde çalışabilen serbest bir ortamdır. Bu nedenle, yerçekimi enerjisinin taşıyıcısı olan graviton vücuda sızarak yerçekiminin küçük ölçekli gücünü azaltabilir, ancak yine de daha büyük bir mesafede aşırı kuvvet uygulamasına izin verebilir.
