Может ли быть более одного измерения времени?

3

Когда возникла Вселенная, вместе с ней возникли три измерения пространства и одно измерение времени, в результате Большого взрыва — события, которое положило началу Вселенной из сверхгорячего и супер-плотного состояния. Теория Большого взрыва в науке, на сегодняшний день, является доминирующей, однако, до сих пор продолжаются научные дискуссии по поводу убеждения о том, что Вселенная не просто создала три измерения пространства и одно измерение времени.

Фактически, дополнительные измерения давно решают в физике несколько сложных проблем, при объединении физических теорий, над которыми ученые все еще работают, чтобы разобраться в рамках стандартной модели физики.

Время во вселенной

Иллюстрация pixabay

Если Вселенная имеет более трех измерений пространства, то может ли она действительно иметь более одного измерения времени? Эйнштейн несет ответственность за многое из того, что ученые знают о том, как устроена Вселенная на макроуровне. Его теории общей и специальной теории относительности играют большую роль в формировании научного понимания физики в целом, но теория струн и квантовая физика, были еще в зачаточном состоянии, когда умер Эйнштейн.

Обе теории стали полностью обоснованными, но есть определенные аспекты этих теорий, которые нельзя согласовать с работой Эйнштейна. Начнем с трех измерений, с которыми люди имеют дело в жизни: их можно суммировать как длину, ширину и высоту, т.е. трехмерное пространство. Время, как мы знаем, является несколько более неуловимым четвертым измерением… поэтому ткань Вселенной формально называется пространством-временем, а не просто «пространством».

Что такое теория струн?

Теория относительности утверждает, что Вселенная состоит из трех пространственных измерений и одного временного измерения. Сама Вселенная в основном пуста по объему, но то, что мы можем наблюдать, как считается, составляет лишь около 5 процентов материи. Примерно 27 процентов состоит из того, что называется темная материя, а остальные 68 процентов связаны с загадочной неизвестной силой, которая, как считается, заставляет Вселенную расширяться, известной как темная энергия.

Теория струн, в самых простых возможных объяснениях, предполагает, что материя Вселенной и все в ней не состоит из точечных частиц, а, скорее, состоит из непостижимо крошечных струн — намного меньших, чем даже самые маленькие атомы. Эти струны вибрируют на своих особых частотах, что позволяет предположить, что то, что мы воспринимаем как точечные частицы, на самом деле вовсе не частицы, а крошечные струны — их длина составляет всего 10−33 см (порядка планковской длины), это будет десятичная точка, за которой следуют 32 нуля, а затем 1.

Теория струн

Иллюстрация newatlas.com

Некоторые ученые предположили, что длина струны будет иметь такое же отношение к диаметру протона, как протон к диаметру Солнечной системы. Эти струны бывают двух типов: открытая и закрытая, хотя обе они слишком малы, чтобы их можно было наблюдать с помощью современных технологий. Как следует из названия, открытые струны похожи на волнистые линии, которые не касаются концов, тогда как обратное верно для закрытых струн — они образуют петли и не имеют открытых концов.

Дополнительные измерения

Однако для того, чтобы теория струн работала, математика требует существования многих дополнительных измерений пространства и времени. Если ученые найдут доказательства этих дополнительных измерений, и если количество дополнительных измерений составит от 10 до 26, это не только изменит само научное понимание квантовой физики, но и приблизит физиков на шаг ближе к Теории всего.

Как обычно, многие из этих теоретических аргументов восходят к работам Эйнштейна. Однако, вопрос о том, могут ли во Вселенной существовать дополнительные измерения времени — может быть решен. Фактически, изучая, как время влияет на фундаментальные силы природы и законы физики, некоторые ученые предположили, что добавление хотя бы одного дополнительного измерения времени решит одну из самых больших оставшихся космологических проблем в науке.

До сих пор ученые не знают точно, что такое гравитация и как она полностью влияет на видимую и невидимую материю. Научные предположения, опять же теория Эйнштейна, гласят, что гравитация — это сила, созданная деформацией пространства-времени. Чем больше объект, тем сильнее он искажает пространство-время вокруг себя и тем сильнее становится его гравитационное притяжение. Все было бы хорошо, если бы ученым не пришлось объединять теории гравитации с квантовой теорией, но физики это делают, и в этом заключается проблема.

Альберт Эйнштейн

Альберт Эйнштейн, источник Яндекс

Новое измерение времени

Понимание гравитации наукой, просто не согласуется с другими элементами квантовой механики. Остальные силы природы — электромагнитное взаимодействие, сильное и слабое ядерные взаимодействия — все вписываются в рамки микросреды, но не гравитация. Есть надежда, что, возможно, теория струн поможет разгадать эту загадку. По крайней мере, один физик утверждает, что время не одномерно.

Ицхак Барс, физик-теоретик из университета Южная Калифорния (США), утверждает, что существует не одно измерение времени, а два. Одно целое измерение времени до сих пор оставалось для ученых совершенно незамеченным, считает Барс.

Он также описал, как дополнительные измерения пространства могут существовать «у всех на виду», сказав: «Дополнительные пространственные измерения нелегко представить — в повседневной жизни никто никогда не замечает больше трех».

Любое движение, которое вы делаете, можно описать как сумму движение в трех направлениях — вверх-вниз, вперед-назад или вбок. Точно так же любое местоположение можно описать тремя числами (на Земле, широта, долгота и высота), соответствующими трем измерениям космоса. Однако могут существовать и другие измерения, если бы они были свернуты в маленькие шарики, слишком крошечные, чтобы их можно было заметить. Если бы вы прошли через одно из этих измерений, вы бы вернулись туда, откуда начали, так быстро, что никогда бы не осознали, что переместились.

Иными словами, ученый считает, что существует действительно дополнительное измерение времени, оно настолько маленькое, что мы его не воспринимаем.

Физики в основном утверждают, что время должно быть измерением, но, безусловно, есть физики, которые считают, что время — это всего лишь человеческая константа. Другие утверждают, что измерений времени должно быть больше, чем считалось ранее. Что бы это значило для физики, если бы это было правдой?

Для Барса это будет означать, что идея путешествия во времени — реальная идея. Если время одномерно, как прямая линия, связывающий прошлое, настоящее и будущее, то добавление другого измерения времени преобразует время в двухмерную плоскость, что позволит человеку путешествовать назад и вперед во времени.

Звучит фантастически. Тем не менее, в 1995 году, когда была сформулирована М-теория, Барс предположил, что дополнительное временное измерение возможно. Для этого он ввел калибровочную симметрию, которая работала только при наличии двух дополнительных измерений — времени и пространства, что позволило совместить М-теорию теперь с 13 измерениями, с миром с четырьмя измерениями.

5/5 - (5 голосов)
Предыдущая статьяШотландия хочет ввести 4-х дневную рабочую неделю
Следующая статьяЯпония готовит к тестам летающий автомобиль