Wenn jemand „verschiedene Dimensionen“ erwähnt, neigen wir dazu, an Dinge wie parallele Universen zu denken - alternative Realitäten, die parallel zu unseren eigenen existieren, bei denen die Dinge jedoch funktionieren oder anders ablaufen. Die Realität der Dimensionen und wie sie eine Rolle bei der Ordnung unseres Universums spielen, unterscheidet sich jedoch erheblich von dieser populären Charakterisierung.
Um es aufzuschlüsseln, Dimensionen sind einfach die verschiedenen Facetten dessen, was wir als Realität wahrnehmen. Wir sind uns sofort der drei Dimensionen bewusst, die uns täglich umgeben - diejenigen, die die Länge, Breite und Tiefe aller Objekte in unseren Universen definieren (die x-, y- und z-Achse).
Über diese drei sichtbaren Dimensionen hinaus glauben Wissenschaftler, dass es noch viel mehr geben könnte. Tatsächlich geht der theoretische Rahmen der Superstringtheorie davon aus, dass das Universum in zehn verschiedenen Dimensionen existiert. Diese verschiedenen Aspekte bestimmen das Universum, die fundamentalen Kräfte der Natur und alle darin enthaltenen Elementarteilchen.
Das erste Dimension, wie bereits erwähnt, ist das, was ihm Länge gibt (auch bekannt als die x-Achse). Eine gute Beschreibung eines eindimensionalen Objekts ist eine gerade Linie, die nur in Bezug auf die Länge existiert und keine anderen erkennbaren Eigenschaften aufweist. Fügen Sie hinzu a zweite Dimension, die y-Achse (oder Höhe), und Sie erhalten ein Objekt, das eine zweidimensionale Form (wie ein Quadrat) erhält.
Das dritte Dimension beinhaltet Tiefe (die z-Achse) und gibt allen Objekten ein Gefühl von Fläche und Querschnitt. Das perfekte Beispiel hierfür ist ein Würfel, der in drei Dimensionen existiert und eine Länge, Breite, Tiefe und damit Volumen hat. Jenseits dieser drei liegen die sieben Dimensionen, die uns nicht unmittelbar klar sind, die aber dennoch als direkte Auswirkung auf das Universum und die Realität, wie wir sie kennen, wahrgenommen werden können.
Wissenschaftler glauben, dass die vierte Dimension ist die Zeit, die die Eigenschaften aller bekannten Materie zu einem bestimmten Zeitpunkt bestimmt. Zusammen mit den drei anderen Dimensionen ist es wichtig, die Position eines Objekts in der Zeit zu kennen, um seine Position im Universum zu zeichnen. In den anderen Dimensionen kommen die tieferen Möglichkeiten ins Spiel, und bei der Erklärung ihrer Interaktion mit den anderen wird es für Physiker besonders schwierig.
Nach der Superstringtheorie entsteht in der fünften und sechsten Dimension der Begriff möglicher Welten. Wenn wir bis zum durchschauen könnten fünfte DimensionWir würden eine Welt sehen, die sich geringfügig von unserer eigenen unterscheidet und uns die Möglichkeit gibt, die Ähnlichkeit und Unterschiede zwischen unserer Welt und anderen möglichen zu messen.
In dem sechsteWir würden eine Ebene möglicher Welten sehen, in der wir alle möglichen Universen vergleichen und positionieren könnten, die mit denselben Anfangsbedingungen wie dieses beginnen (d. h. der Urknall). Wenn Sie die fünfte und sechste Dimension beherrschen könnten, könnten Sie theoretisch in die Vergangenheit reisen oder in verschiedene Zukunftsaussichten gehen.
In dem siebte DimensionSie haben Zugriff auf die möglichen Welten, die mit unterschiedlichen Anfangsbedingungen beginnen. Während im fünften und sechsten die Ausgangsbedingungen gleich waren und die nachfolgenden Aktionen unterschiedlich waren, ist hier von Anfang an alles anders. Das achte Dimension gibt uns wieder eine Ebene solcher möglichen Universumsgeschichten, von denen jede mit unterschiedlichen Anfangsbedingungen beginnt und sich unendlich verzweigt (daher werden sie Unendlichkeiten genannt).
In dem neunte Dimensionkönnen wir alle möglichen Universumsgeschichten vergleichen, beginnend mit all den verschiedenen möglichen Gesetzen der Physik und den Anfangsbedingungen. In dem zehnte und letzte DimensionWir kommen an den Punkt, an dem alles Mögliche und Vorstellbare abgedeckt ist. Darüber hinaus können wir uns als Sterbliche nichts vorstellen, was es zur natürlichen Begrenzung dessen macht, was wir uns in Bezug auf Dimensionen vorstellen können.
Die Existenz dieser zusätzlichen sechs Dimensionen, die wir nicht wahrnehmen können, ist für die Stringtheorie notwendig, damit sie von Natur aus konsistent sind. Die Tatsache, dass wir nur vier Raumdimensionen wahrnehmen können, kann durch einen von zwei Mechanismen erklärt werden: Entweder werden die zusätzlichen Dimensionen in sehr kleinem Maßstab verdichtet, oder unsere Welt kann auf einer dreidimensionalen Untervielfalt leben, die einer Brane entspricht welche alle bekannten Teilchen außer der Schwerkraft eingeschränkt wären (auch bekannt als Brane-Theorie).
Wenn die zusätzlichen Abmessungen verdichtet werden, müssen die zusätzlichen sechs Abmessungen in Form eines Calabi-Yau-Verteilers (siehe oben) vorliegen. Während sie für unsere Sinne nicht wahrnehmbar sind, hätten sie von Anfang an die Bildung des Universums bestimmt. Daher glauben Wissenschaftler, dass ein Blick durch die Zeit mit Hilfe von Teleskopen, um Licht aus dem frühen Universum (d. H. Vor Milliarden von Jahren) zu erkennen, möglicherweise erkennen kann, wie die Existenz dieser zusätzlichen Dimensionen die Entwicklung des Kosmos beeinflusst haben könnte.
Ähnlich wie bei anderen Kandidaten für eine großartige vereinheitlichende Theorie - auch bekannt als Theory of Everything (TOE) - ist der Glaube, dass das Universum aus zehn Dimensionen besteht (oder mehr, je nachdem, welches Modell der Stringtheorie Sie verwenden), ein Versuch, das zu vereinbaren Standardmodell der Teilchenphysik mit der Existenz der Schwerkraft. Kurz gesagt, es ist ein Versuch zu erklären, wie alle bekannten Kräfte in unserem Universum interagieren und wie andere mögliche Universen selbst funktionieren könnten.
Weitere Informationen finden Sie in einem Artikel im Space Magazine über Paralleluniversen und in einem Artikel über Paralleluniversen. Wissenschaftler dachten, sie hätten herausgefunden, dass es ihn tatsächlich nicht gibt.
Es gibt auch einige andere großartige Ressourcen online. Es gibt ein großartiges Video, das die zehn Dimensionen im Detail erklärt. Sie können auch die PBS-Website für die TV-Show Elegant Universe besuchen. Es hat eine großartige Seite über die zehn Dimensionen.
Sie können auch Astronomy Cast hören. Vielleicht finden Sie Episode 137 Die großräumige Struktur des Universums ziemlich interessant.
Quelle: PBS
