Сколько существует измерений во вселенной и на земле?
Всем привет! А вы задавались когда-то вопросом, сколько существует измерений во всей вселенной? Мы вот задались и выяснили, что их примерно 10. Но, как вы понимаете, это не точные данные, а только догадки учёных. Сложно судить о том, чего не видно человеческому глазу. И всё же, давайте рассмотрим их по порядку.
Измерения
Основные и известные нам
Мы живём в четырёхмерном мире. По крайней мере, это то, что мы наверняка можем измерить, заметить, почувствовать и доказать. И каждое из измерений мы тщательно изучали в школе. Речь идёт о широте, долготе, времени и высоте.
Представьте себе прямую линию, её мы назовём Х и обозначать она будет длину. После добавьте ось Y, которая будет отвечать за ширину. Так вы получите двухмерную картинку. Изобразив ось Z – мы преобразуем её в объёмную. Например, если изначально был нарисован квадрат, а он, как вы знаете, имеет только X и Y, то с добавлением Z он станет кубом.
Чтобы выяснить, каким образом происходит наложение координат на время, необходимо зафиксировать предмет в какой-то определённой точке. Допустим, вы видите машину, проезжающую перекрёсток, буквально через секунду она уже будет в другом месте. Но именно в этот промежуток времени она находилась в определённом месте, которое мы зафиксировали.
Пятое и шестое
Пятое и шестое измерения называют параллельными мирами. Они возникли во Вселенной, как и наш мир, из-за Большого Взрыва. Если бы мы овладели ими, то путешествие во времени стало бы реальным. Такой себе обыденностью. Мы бы тогда получили возможность менять своё будущее и даже прошлое.
Хотя, возможно и существуют личности, которым удалось совершить невозможное. Есть немало фактов, которые указывают на то, что они перемещались во времени. Например, в 2008 году вскрыв гробницу императора Си Цин, археологи из Китая были крайне удивлены, обнаружив знаменитые на весь мир швейцарские часы, да ещё и с гравировкой.
Дело в том, что могиле было около 400 лет, в тот период просто-напросто ещё не существовало наручных часов. Как они там оказались, осталось загадкой, так как учёные подтвердили, что на протяжении всего периода гробница была нетронутой.
Или ещё загадочный случай. В 1950 году погиб в автомобильной аварии молодой мужчина по имени Рудольф Фетц. Полицейские, расследуя это происшествие, оказались озадаченными по причине того, что по документам этот парень считался без вести пропавшим. Знаете, в каком году? В 1876…
Можно было бы посчитать это каким-то совпадением с другим человеком, однофамильцем, похожим внешне, если бы не одежда и странные предметы, найденные в его карманах. Всё свидетельствовало о том, что он действительно явился из прошлого.
Потому что в 1950 году у людей не было необходимости в документах на право управлять повозкой. Также было обнаружено письмо, датированное 1876 годом и маркер для пива, сделанный из меди.
Ещё один интересный момент был обнаружен во время просмотра фильма «Цирк» с Чарли Чаплином в главных ролях. В одном эпизоде зритель может наблюдать женщину, действия которой напоминают разговор по мобильному телефону.
Ничего удивительного для современного человека, только вот фильм снят был в 1928 году. А, как вы можете знать, в тот период подобных аппаратов не существовало.
Завершение
В остальных измерениях появляется всё больше плоскостей, которые открывают новые возможности для человека. Только вот пока что постичь их в нашей обыденной жизни невозможно.
Напоследок хочу рекомендовать вам ознакомиться со статьёй, в которой указана информация о том, какие тайны хранит наше подсознание. Её вы найдёте, нажав на эту ссылку.
Познавайте себя, свои возможности и, конечно же, будьте счастливы!
Материал подготовила психолог, гештальт-терапевт, Журавина Алина
qvilon.ru
Бесконечный космос. Сколько вселенных существует? Существует ли граница у космоса
Мы видим звездное небо постоянно. Космос кажется загадочным и необъятным, а мы являемся лишь крохотной частью этого огромного мира, загадочного и безмолвного.
Всю жизнь человечество задается разными вопросами. Что находится там, за пределами нашей галактики? Есть ли что-то за границей космоса? Да и существует ли у космоса граница? Даже ученые долгое время размышляют над этими вопросами. Бесконечен ли космос? В этой статье приведена информация, которой на сегодняшний день располагают ученые.
Границы бесконечного
Считается, что наша Солнечная система образовалась в результате Большого взрыва. Он произошел из-за сильного сжатия материи и разорвал ее, разбросав газы в разные стороны. Этот взрыв дал жизнь галактикам и солнечным системам. Раннее считалось, что возраст Млечного Пути составляет 4,5 миллиардов лет. Однако в 2013 году телескоп «Планк» позволил ученым пересчитать возраст Солнечной системы. Теперь он оценивается в 13,82 миллиардов лет.
Самая современная техника не может охватить весь космос. Хотя новейшие аппараты способны поймать свет звезд, удаленных от нашей планеты на 15 миллиардов световых лет! Это могут быть даже те звезды, которые уже умерли, но их свет все еще путешествует по космосу.
Наша Солнечная система — лишь маленькая часть огромной галактики, которая называется Млечный Путь. Сама же Вселенная вмещает тысячи подобных галактик. И бесконечен ли космос — неизвестно…
То, что Вселенная постоянно расширяется, образуя все новые и новые космические тела, является научным фактом. Вероятно, ее внешний вид постоянно меняется, поэтому миллионы лет назад, как уверены некоторые ученые, она выглядела совершенно иначе, чем сегодня. И если Вселенная растет, то она определенно имеет границы? Сколько Вселенных существует за нею? Увы, этого никто не знает.
Расширение космоса
Сегодня ученые утверждают, что космос расширяется очень быстро. Быстрее, чем они считали раннее. Из-за расширения Вселенной экзопланеты и галактики удаляются от нас с разной скоростью. Но при этом скорость ее роста одинакова и равномерна. Просто эти тела находятся от нас на различном расстоянии. Так, альфа Центавра, ближайшая к Солнцу звезда, «убегает» от нашей Земли со скоростью 9 см/с.
Теперь ученые ищут ответ еще на один вопрос. Что заставляет Вселенную расширяться?
Темная материя и темная энергия
Темная материя — это гипотетическое вещество. Она не производит энергию и свет, но занимает 80% пространства. О наличии этого неуловимого вещества в космосе ученые догадывались еще в 50 годах прошлого века. Хотя прямых доказательств ее существования не было, сторонников этой теории с каждым днем становилось все больше. Возможно, в ее составе присутствуют неизвестные нам вещества.
Как появилась теория о темной материи? Дело в том, что галактические скопления давно бы разрушились, если бы их массу составляли только видимые нам материалы. В итоге получается, что большая часть нашего мира представлена неуловимым, неизвестным пока нам веществом.
В 1990 году была обнаружена так называемая темная энергия. Ведь раньше физики думали, что сила притяжения работает на замедление, однажды расширение Вселенной прекратится. Но обе команды, которые взялись за изучение этой теории, неожиданно выявили ускорение расширения. Представьте себе, что вы подбрасываете в воздух яблоко и ждете, когда она упадет, но вместо этого оно начинает удаляться от вас. Это говорит о том, что на расширение влияет некая сила, которая была названа темной энергией.
Сегодня ученые устали спорить о том, бесконечен космос или нет. Они пытаются понять, как выглядела Вселенная до Большого взрыва. Однако этот вопрос не имеет смысла. Ведь время и пространство сами по себе так же бесконечны. Итак, рассмотрим несколько теорий ученых о космосе и его границах.
Бесконечность — это…
Такое понятие, как «бесконечность», является одним из наиболее удивительных и относительных понятий. Издавна оно интересует ученых. В реальном мире, в котором мы живем, все имеет конец, в том числе и жизнь. Поэтому бесконечность манит своей таинственностью и даже некоей мистичностью. Бесконечность трудно представить. Но она существует. Ведь именно с ее помощью решается множество задач, и не только математических.
Бесконечность и ноль
Многие ученые уверены в теории бесконечности. Однако израильский математик Дорон Зельбергер не разделяет их мнение. Он утверждает, что существует огромное число и, если прибавить к нему единицу, конечный результат окажется нулевым. Однако данное число лежит так далеко за пределами человеческого понимания, что его наличие никогда не будет доказано. Именно на этом факте базируется математическая философия под названием «Ультрабесконечность».
Бесконечный космос
Есть ли вероятность того, что при сложении двух одинаковых чисел получится то же число? На первый взгляд это кажется абсолютно невозможным, но если речь идет о Вселенной… Согласно расчетам ученых, при отнимании от бесконечности единицы получается бесконечность. При сложении двух бесконечностей вновь выходит бесконечность. А вот если вычесть бесконечность из бесконечности, вероятнее всего, получится единица.
Древние ученые также задавались вопросом о том, существует ли граница у космоса. Их логика была простой и одновременно гениальной. Их теория выражается в следующем. Представьте себе, что вы достигли края Вселенной. Протянули руку за ее границу. Однако рамки мира раздвинулись. И так бесконечно. Представить это очень трудно. Но еще труднее представить, что же существует за ее границей, если она действительно есть.
Тысячи миров
Эта теория гласит, что космос бесконечен. Вероятно, в нем есть миллионы, миллиарды других галактик, которые вмещают в себя миллиарды других звезд. Ведь, если мыслить обширно, все в нашей жизни начинается снова и снова — фильмы следуют один за другим, жизнь, заканчиваясь в одном человеке, начинается в другом.
В мировой науке на сегодняшний день считается общепринятой концепция о многокомпонентной Вселенной. Но сколько Вселенных существует? Никто из нас этого не знает. В других галактиках могут находиться совсем иные небесные тела. В этих мирах господствуют совершенно другие законы физики. Но как доказать их наличие экспериментальным способом?
Сделать это можно лишь обнаружив взаимодействие между нашей Вселенной и другими. Это взаимодействие происходит через некие кротовые норы. Но как найти их? Одно из последних предположений ученых гласит, что такая нора есть прямо в центре нашей Солнечной системы.
Ученые предполагают, что в том случае, если космос бесконечен, где-то на его просторах находится двойник нашей планеты, а, возможно, и всей Солнечной системы.
Другое измерение
Еще одна теория гласит, что размеры космоса имеют пределы. Все дело в том, что ближайшую галактику (Андромеду) мы видим такой, какой она была миллион лет назад. Еще дальше — значит еще раньше. Расширяется не космос, расширяется пространство. Если мы сможем превысить скорость света, зайдем за границу космоса, то попадем в прошлое состояние Вселенной.
А что же находится за этой пресловутой границей? Возможно, другое измерение, без пространства и времени, которое только может представить наше сознание.
«Путешествие на край Вселенной»
Этот фильм был снят в 2008 году. Качественная графика покажет вам нашу Солнечную систему, а также всю галактику и даже пространство за ее пределами. Расстояние, на которое фильм переносит телезрителей, трудно вообразить. Вы увидите необычные и загадочные явления, которые происходят в космосе.
«Путешествие на край Вселенной» — один из лучших документальных фильмов о космосе.
fb.ru
Сколько пригодных для жизни планет существует во Вселенной?
Вы часто считаете звезды или наблюдаете за падающими метеоритами? Многие люди, которые смотрят на ночное небо, часто интересуются нашим местом во Вселенной. Мы одни? Есть ли другие миры? Если да, сколько их там? Есть ли другая разумная жизнь в каком-либо из этих миров?
Эти и другие вопросы беспокоили астрономов, философов и других ученых на протяжении веков. Больше всего мы знаем о нашей планете, Земле. Это имеет смысл, верно? Ведь она является нашим домом.
Мы также узнали много нового о наших соседях, включая Солнце, Луну и другие планеты, такие как Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Нам известно, что эти и другие объекты, вращаются вокруг Солнца и образуют Солнечную систему.
Наша Солнечная система является лишь одной из многих солнечных систем, которые образуют нашу Галактику, Млечный Путь. И Млечный Путь — это всего лишь одна из множества галактик в нашей Вселенной. Ученые подсчитали, что во Вселенной существуют сотни миллиардов галактик.
Такие цифры немного шокируют, и ученые считают, что возможности Вселенной безграничны. Все больше и больше исследователей космоса начинают верить, что мы не одиноки. Конечно, нет никаких доказательств того, что жизнь существует в другом месте, но каждый день мы получаем все больше знаний.
Ученые полагают, что Земля — единственная планета в Солнечной системе, которая поддерживает жизнь, по крайней мере, в нашем понимании. Чтобы люди жили и процветали, условия должны быть «правильными», как на Земле. Например, люди никогда не смогут пережить жару на Меркурии или холод на Нептуне. Другие условия, такие как ядовитые газы и нехватка воды, также препятствует тому, чтобы другие планеты были пригодны для земной жизни.
Вооруженные этим знанием, ученые долго полагали, что жизнь может быть найдена на планетах, подобных Земле, вращающихся вокруг других звезд. Например, если бы мы могли найти другую звезду с вращающейся вокруг нее планетной системой, у которой была бы планета, подобная по размеру и местоположению с Землей, возможно, у нее тоже были бы те «правильные» условия для зарождения жизни.
Многие из этих теорий предшествовали нашей способности проверять их. Однако, с недавними разработками в области технологий, ученые все больше и больше исследуют космическое пространство, и изучают некоторые интересные явления!
В 2009 году был запущен телескоп «Кеплер» специально для поиска планет вокруг других звезд. Ученые только начали публиковать свои результаты на основе данных, полученных из многочисленных наблюдений телескопа «Кеплера».
Согласно одному недавно опубликованному исследованию, некоторые ученые считают, что в галактике Млечный Путь может быть до 40 миллиардов планет, подобных Земле. Вы можете себе это представить? Ученые взволнованы возможностями. Сколько из этих 40 миллиардов планет, похожих на Землю, могли бы поддерживать жизнь?
Эти же ученые пришли к выводу, что планеты, подобные Земле, относительно распространены по всей галактике Млечный Путь. На самом деле, ближайшая из них может быть на расстоянии около 12 световых лет. Конечно, это эквивалентно примерно 116 триллионам километров, поэтому люди, вероятно, не попадут туда в ближайшее время.
Основываясь на данных телескопа «Кеплера», ученые теперь считают, что почти девять миллиардов звезд в галактике Млечный Путь имеют планеты размером с Землю с поверхностными температурами, которые поддерживали бы жизнь, как мы ее знаем. Если вы экстраполируете эти числа на другие галактики, вполне возможно, что вся Вселенная может содержать гораздо больше миллиардов планет земного типа, способных поддерживать жизнь!
Понравилась статья? Поделись с друзьями:
natworld.info
Сколько измерений существует во Вселенной?
Чтобы разобраться в том, что такое измерения — нужно понять, что это просто разные грани того, что мы воспринимаем как реальность. Мы легко осознаем три измерения, которые нас окружают ежедневно — те, которые определяют длину, ширину и глубину всех объектов в нашем мире (оси x, y и z соответственно).
С точки зрения математика, если создать список правильных, симметричных геометрических фигур с перпендикулярными сторонами, то у квадрата мы получим четыре линейных ребра. Куб имеют шесть квадратных сторон. Путем экстраполяции гиперкуб имеет восемь кубических сторон. Продолжая шаблон, можно понять, что он может продолжаться бесконечно.
Настает очередь физика. Он смотрит на звезды и тщательно записывает их поведение. Физик определяет, что они притягивают друг друга через гравитацию, которая уменьшается как квадрат их взаимных расстояний — признак, по его мнению, трех измерений. Однако, как только он выведет уравнение того, как их свет движется в пространстве, он обнаружит, что его лучше всего выразить в четырех измерениях. Затем, после долгих раздумий, он пытается придумать способы описать гравитацию и свет в общей теории, которая, кажется, требует как минимум десяти измерений.
Давайте посмотрим, как физики пришли к таким выводам.
В 1917 году австрийский физик Пол Эренфест написал статью, заставляющую задуматься: «Как в фундаментальных законах физики проявляется, что пространство имеет три измерения?». В статье он перечислил доказательства того, что три измерения идеально подходят для описания нашего мира.
Он отметил, например, что стабильные орбиты планет в солнечной системе и стационарные состояния электронов в атомах требуют обратных законов силы. Например, если гравитация уменьшалась бы с кубом вместо квадрата расстояния от Солнца, то планеты не следовали бы по устойчивым эллиптическим орбитам.
Давайте подумаем, что означает закон обратных квадратов. Представьте себе пузырь, который примерно охватывает орбиту планеты. Сила гравитационного поля Солнца на этом расстоянии уменьшается по площади поверхности пузыря. Площадь поверхности пропорциональна квадрату радиального расстояния, что объясняет, почему гравитация уменьшается этим фактором. Поскольку пузырь, включая его внутреннюю часть, является трехмерным, само пространство должно быть таким же. Короче говоря, тот факт, что гравитация уменьшается с квадратом расстояния — величиной площади поверхности пузыря — подразумевает трехмерность.
Вселенная — это не просто космос. Как продемонстрировал русско-немецкий математик Герман Минковский, специальная теория относительности Эйнштейна, постулированная для объяснения того, как свет движется с постоянной скоростью относительно всех наблюдателей, может быть наилучшим образом выражена в четырех измерениях. Вместо того, чтобы рассматривать пространство и время независимо, он предложил единое видение пространства-времени. В своей общей теории относительности Эйнштейн использовал эту концепцию и описал гравитацию, используя динамическую четырехмерную модель.
Две из самых ранних схем (до того, как были определены сильные и слабые ядерные силы) были независимо разработаны немецким математиком Теодором Калузой и шведским физиком Оскаром Кляйном. Хотя теперь мы знаем, что их подходы были неточными, каждый предлагал объединить электромагнетизм и гравитацию путем расширения общей теории относительности на дополнительное измерение.
Вклад Кляйна лучше всего касался вопроса о том, почему такое пятое измерение не будет наблюдаться, что согласуется с выводом Эренфеста о том, что пространство кажется трехмерным. В идее, известной как компактификация, Кляйн предполагал, что более высокое измерение будет свернуто в крошечную, компактную петлю размером порядка 10-33 сантиметров.
Современники Кляйна в конце 1920-х годов, формируя основы квантовой механики, решили исследовать возможность внутренних (относящихся к абстрактному, математическому пространству) измерений, а не физических, которые дополняют пространство-время. Они разработали свои теории в гильбертовом пространстве, математической конструкции, которая использует бесконечное число математических измерений, чтобы учесть неопределенно большой ассортимент квантовых состояний.
Помимо Эйнштейна и его помощников Питера Бергмана и Валентина Баргманна, немногие физики исследовали понятие невидимых дополнительных измерений в физической вселенной. (В конце 1930-х и начале 40-х годов Эйнштейн, Бергманн и Баргманн безуспешно пытались расширить четырехмерное пространство-время общей теории относительности на дополнительное физическое измерение, включив в него электромагнетизм.)
В 1970-х и 1980-х годах теория Калузы-Кляйна пережила возрождение благодаря появлению теории суперструн и супергравитации: идеи о том, что фундаментальными компонентами природы являются вибрирующие нити энергии. Математически теория суперструн оказалась жизнеспособной только в десяти и более измерениях. Следовательно, исследователи начали обдумывать способы компактизации дополнительных шести или более измерений.
Теория суперструн превратилась в 1990-х годах в более общий подход, называемый М-теорией, который включал в себя энергетические мембраны, прозванные «бранами», а также струны. М-теория включала в себя возможность большого дополнительного измерения, дополняя десять основных измерений, в которых могли бы существовать суперструны. «Большой» в этом контексте означает «потенциально наблюдаемый», а не крошечный и компактный.
Вскоре исследователи осознали, что большое дополнительное измерение потенциально может решить загадку, называемую проблемой иерархии. Эта дилемма включает в себя поразительную слабость гравитации по сравнению с другими силами природы, такими как электромагнетизм. Простой эксперимент иллюстрирует этот дисбаланс. Возьмите обычный кухонный магнитик и посмотрите, как его притяжение подавляет гравитационное притяжение всей земли.
В сценарии «мира бран», впервые предложенном физиками Нимой Аркани-Хамед, Савасом Димопулосом и Гией Двали, а затем разработанной Лизой Рэндалл, Раманом Сундрумом и другими, реальность состоит из двух бран, разделенных многомерным промежутком, называемым массой, в конфигурации, похожей на Большой Каньон. Как робкие туристы, сидящие на краю каньона, большинство частиц цепляются за одну из бран. Следовательно, знакомый физический мир находится там. Настойчивые путешественники, которые являются гравитонами, носителями гравитации, получают исключение и могут исследовать большую часть между ними. Поскольку гравитоны проводят гораздо меньше времени, взаимодействуя с нашей знакомой браной, гравитация кажется намного слабее, чем другие силы.
Исходная гипотеза предсказывала, что при измерении в мелких масштабах гравитация должна слегка отклоняться от идеального отношения расстояния в квадрате. Однако точные эксперименты с торсионным балансом, наложили строгие ограничения на такое расхождение вплоть до мельчайших уровней. Тем не менее, идея дополнительных измерений продолжает процветать в различных предложениях по объединению природных сил.
Итак, некоторые ученые считают, что помимо трех видимых измерений их может быть гораздо больше. Фактически, теоретическая основа теории суперструн утверждает, что вселенная существует в 10 различных измерениях. Эти различные аспекты — то, что управляет вселенной, фундаментальными силами природы и всеми элементарными частицами, содержащимися внутри.
Первое измерение, как уже отмечалось, — это то, что дает объекту длину (то есть ось X, нулевое измерения — это точка). Хорошее описание одномерного объекта — это прямая линия, которая существует только с точки зрения длины и не имеет других заметных качеств.
Добавьте к этому второе измерение, высоту (то есть, ось Y), и вы получите объект, который становится двухмерной формой (например, квадрат или круг).
«Разумный Квадрат», обитающий в таком двумерном мире, будет описывать свой мир как плоскость, населенную линиями, кругами, квадратами, треугольниками и пятиугольниками. Будучи двумерными, жители такой страны («Флатландии«), выглядят как линии по отношению друг к другу. Они различают форму друг друга, касаясь и наблюдая, как линии изменяются по длине, когда жители перемещаются друг вокруг друга.
Третье измерение включает в себя глубину (то есть ось Z), и оно дает всем объектам ощущение площади и поперечного сечения. Прекрасным примером этого является куб, который существует в трех измерениях и имеет длину, ширину, глубину и, следовательно, также объем.
Представьте, что однажды перед Квадратом появиться Сфера. Для Квадрата, который может видеть только часть Сферы, перед ним фигура двухмерного круга. Сфера посетила Квадрат, намереваясь заставить Квадрат понять трехмерный мир, которому она, Сфера, принадлежит. Она объясняет понятия «выше» и «ниже», которые квадрат смешивает с понятиями «вперед» и «назад». Когда Сфера проходит через плоскость Флэтленда, чтобы показать, как она может двигаться в трех измерениях, Квадрат видит только то, что линия, которую он наблюдал, становится все короче и короче, а затем исчезает. Независимо от того, что Сфера говорит или делает, Квадрат не может постичь пространство, отличное от двумерного мира, который он знает.
Только после того, как Сфера вытаскивает Квадрат из своего двумерного мира в мир 3D-космоса, он наконец понимает концепцию трех измерений. С этой новой точки зрения, он может видеть площадь с высоты птичьего полета, а также может видеть формы своих собратьев (в том числе, впервые, их внутренности).
Вооруженный этим новым пониманием, Квадрат представляет себе возможность четвертого измерения. Он даже зашел так далеко, что предположил, что не может быть никаких ограничений на количество пространственных измерений. Пытаясь убедить Сферу в этой возможности, Квадрат использует ту же логику, что и Сфера, используемую для аргументации существования трех измерений. Сфера, ныне близорукая, не может этого понять и не принимает аргументов Квадрата — так же, как большинство из нас, «сфер», не понимают идею дополнительных измерений.
Нам трудно принять эту идею, потому что, когда мы пытаемся представить себе хотя бы одно дополнительное пространственное измерение — гораздо меньше шести или семи, мы ударяемся о кирпичную стену. Нет выхода за пределы этого, наш мозг не может этого понять.
Давайте представим, например, что вы находитесь в центре полой сферы. Расстояние между вами и каждой точкой на поверхности сферы одинаково. Теперь попробуйте двигаться в таком направлении, которое позволяет отойти от всех точек на поверхности сферы при сохранении равноудаленности от всех точек. Вы не сможете этого сделать. Вам просто некуда будет идти.
У Квадрата в плоской стране Флатландии были бы те же проблемы, если бы он был в середине круга. Он не может находиться в центре круга и двигаться в направлении, которое позволяет ему оставаться на равном расстоянии от каждой точки окружности, если он не будет перемещается в третье измерение. Увы, у нас нет четырехмерного эквивалента трехмерной сферы, тем не менее, попробуем представить другие измерения.
Куб в четырех измерениях — тессерактУченые полагают, что четвертое непространственное измерение — это время, которое определяет свойства всех известных объектов в любой заданной точке. Наряду с тремя другими пространственными измерениями, знание положения объекта во времени необходимо для построения его положения во вселенной.
Другие измерения — это те, где более глубокие возможности вступают в игру, и объяснение их становится особенно сложными для физиков.
Согласно теории струн, в пятом и шестом измерениях возникает понятие возможных миров. Если бы мы смогли дойти до пятого измерения, то мы бы увидели мир, отличающийся от нашего, который дал бы нам возможность измерить сходство и различия между нашим миром и другими возможными мирами.
В шестом, мы бы увидели плоскость возможных миров, где мы могли бы сравнить и расположить все возможные вселенные, которые начинаются с теми же начальными условиями, что и наша (т. е. с большого взрыва). Теоретически, если бы мы могли освоить пятое и шестое измерения, мы могли бы путешествовать во времени в прошлое или перемещаться в будущее, в том числе и в другое будущее.
В седьмом измерении появляется доступ к возможным мирам, которые начинаются с разных начальных условий. Если в пятом и шестом измерениях начальные условия были одинаковыми, а последующие действия были разными, то здесь все отличается с самого начала времен. Восьмое измерение снова дает нам план таких возможных вселенских историй, каждая из которых начинается с разных начальных условий и разветвляется бесконечно (именно поэтому они называются бесконечностями).
В девятом измерении мы можем сравнить все возможные истории вселенной, начиная со всех возможных законов физики и начальных условий. В десятом и последнем измерении мы достигаем точки, в которой охватывается все возможное и мыслимое. Помимо этого, мы, простые смертные, не можем представить себе ничего, что делает это естественным ограничением того, что мы можем представить в терминах измерений.
Существование этих дополнительных шести измерений, согласно теории струн, объясняют фундаментальные природные взаимодействия. Тот факт, что мы можем воспринимать только четыре измерения пространства, можно объяснить одним из двух механизмов:
Дополнительные размеры компактифицированы в очень небольших масштабах микрокосмоса.
Наш мир может жить в трехмерном подмногообразии, соответствующем бране, на которой будут ограничены все известные частицы, кроме гравитации.
В теории струн и связанных с ней теориях, таких как теория супергравитации, брана — это объект, который обобщает понятие точечной частицы на более высокие измерения. Браны — это динамические объекты, которые могут распространяться в пространстве-времени в соответствии с правилами квантовой механики. Они имеют массу и могут иметь другие атрибуты, такие как заряд.
Если дополнительные размеры компактифицированы, то дополнительные шесть измерений должны быть в форме многообразия Калаби–Яу*. Хотя это и незаметно для наших чувств, они бы управляли формированием Вселенной с самого начала. Вот почему ученые считают, что вглядываясь назад во времени, используя телескопы, чтобы обнаружить свет из ранней вселенной (т. е. свет, излученный миллиарды лет назад), они могли бы увидеть, как существование этих дополнительных измерений могло повлиять на эволюцию космоса.
Если теория суперструн окажется верной, идея мира, состоящего из 10 или более измерений, — это то, с чем нам нужно будет смириться. Но будет ли когда-нибудь объяснение или визуальное представление более высоких измерений, которые действительно удовлетворят человеческий разум? Ответ на этот вопрос пока может быть только такой — нет, такого объяснения не будет. Только если какая-то четырехмерная форма жизни не вытащит нас из нашего трехмерного пространства и не даст нам представление о мире с его точки зрения.
*В алгебраической геометрии многообразие Калаби – Яу, также известное как пространство Калаби – Яу, — это особый тип многообразия, обладающий такими свойствами, как плоскость Риччи, что дает применение в теоретической физике. В частности, в теории суперструн иногда предполагают, что дополнительные измерения пространства-времени принимают форму 6-мерного многообразия Калаби – Яу, что привело к идее зеркальной симметрии.
Двумерный срез шестимерного многообразия Калаби-ЯуИсточник: https://en.wikiyy.com
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
ab-news.ru
Сколько существует Вселенных, кроме нашей? | Мир вокруг нас
…Вспомним историю. В средние века многие полагали, что Земля — плоская и находится в центре мироздания. С развитием науки Земля была изгнана из центра Вселенной; потом оказалось, что и наша Галактика всего лишь небольшой островок в космосе.
Инфляционная теория возникновения Вселенной предполагает возможность существования других вселенных, которые по своим свойствам могут отличаться от нашей. Исходя из инфляционного сценария, оправданно говорить о совокупности вселенных, одну из которых мы наблюдаем изнутри.
Профессор астрофизики Кембриджского университета и по совместительству Королевский астроном (эта должность учреждена в 1675 году) Мартин Рис (Martin Rees) ввёл в научный обиход термин «Мультивселенная» (Multiverse), который подразумевает всё множество вероятных миров. Это так называемая М-гипотеза. В её рамках принято считать, что число вселенных бесконечно велико, однако другие вселенные недоступны нам для наблюдения.
Скажете, что звучит странно? Но если мы в некоторые периоды времени не видим Солнце, из этого же не следует, что оно не существует? И никого не удивляет, что мы не видим процессы и события, происшедшие вчера, или то, что ждёт нас в будущем. Если быть точным, можно сказать, что все вселенные находятся в едином пространственно-временном множестве, но расположены в нём таким образом, что присутствие друг друга не ощущается.
У истоков М-гипотезы стоял и Андрей Дмитриевич Линде, бывший сотрудник Физического института АН СССР, а ныне профессор физики Стэндфордского университета. Если инфляция случилась однажды, почему бы не предположить, что она может повториться многократно? Именно такая предпосылка лежит в основе теории вечной инфляции, выдвинутой Андреем Линде в 80-е годы прошлого века.
«Можно представить себе некий резервуар, заполненный водой во всех возможных агрегатных состояниях. Там будут жидкие зоны, глыбы изо льда и пузыри пара, их и можно считать аналогами параллельных вселенных», — полагает А.Линде.
Так или иначе, пока никто не опроверг теорию, по которой инфляционные вселенные непрерывно появляются и находят для себя свободное место в мироздании. Свойства этих вселенных могут быть абсолютно разными. Возможно, в некоторых из них число пространственных осей отличается от трёх, в них реализуются разные физические законы, и имеются иные значения фундаментальных физических констант (например, константы тяготения).
«Нет ничего удивительного в том, что в большом магазине готового платья можно подобрать костюм себе по плечу. Аналогично в великом множестве вселенных, в каждой из которых реализуется какой-то определённый набор космологических параметров, вполне может найтись одна, где существуют предпосылки для возникновения жизни. В такой вселенной мы и находимся», — считает Королевский астроном Мартин Рис.
* * *
Один из принципов современной космологии гласит, что во Вселенной должна возникнуть разумная обработка информации, и, раз возникнув, она никогда не прекратится.
Что ж, может быть, наука и религия являются сёстрами, и то, о чём говорят физические гипотезы, религия даёт нам на интуитивном уровне?
shkolazhizni.ru
Давайте посчитаем, сколько внеземных цивилизаций существует во Вселенной
Если вы скажете, что верите в существование инопланетян, вряд ли ваши друзья будут этим сильно шокированы. Мы даже с вами как то подробно обсуждали, почему нужно верить в существование внеземной жизни. Но у меня есть для вас конкретная цифра — во Вселенной, насчитывается 2 триллиона галактик, и нужно быть в высшей степени самовлюбленным, чтобы считать, что человек – единственное разумное существо.
Но оказывается, что число технологически развитых цивилизаций можно посчитать…
В 1961 году астроном Фрэнк Дрейк разработал простое уравнение для оценки количества «технически активных» цивилизаций в нашей галактике. Эта простая математическая формула считается второй по степени известности в науке после эйнштейновского уравнения E=MC2.
Если посмотреть на эту формулу, легко увидеть, что в ней учитывается ряд факторов, среди которых вероятность наличия обитаемых планет вокруг звезд, вероятность возникновения жизни и вероятность того, что простые формы жизни эволюционируют таким образом, что в конце появятся разумные существа. Но даже без попыток произвести расчеты на основании уравнения Дрейка, мы можем использовать аналогичные рассуждения, чтобы оценить количество внеземных цивилизаций и расстояние, отделяющее нас от ближайших гуманоидов.
Мы начинаем с недавних исследований, которые показали, что у каждой шестой из звезд есть планета, пригодная для жизни. Не одна на миллион, а каждая шестая. Итак, возьмем это число за основу и продолжим. Мы должны сделать несколько допущений. В частности, решить, какая часть из планет, схожих по размеру с Землей, когда-либо становилась домом для технически развитых обитателей.
Жизнь на нашей планете зародилась довольно быстро: случайная химическая реакция в 1,5 миллионах триллионов кубических метров океанской воды породила репродуцирующую молекулу в течение всего нескольких сотен миллионов лет. Отсюда следует, что для зарождения жизни нужно не так уж много. Затем, вполне обоснованно можно предположить, что, по крайней мере, половина всех пригодных для жизни планет раньше или позже породила какую-либо форму жизни.
С интеллектом несколько сложнее. Динозавры были неплохо сконструированы, но не отличались большими успехами в школе. И все же, давайте предположим, что одна из 100 планет, на которых существует жизнь, в конечном итоге будет отмечена появлением разумных существ. И, по словам Фрэнка Дрейка, предположим также, что любые инопланетяне сумеют продержаться на своей планете в течение 10 тысяч лет, пока не уничтожат сами себя (ядерная война, техногенная экологическая катастрофа, или что-то иное в этом духе) или встретят свой печальный конец по каким-то иным причинам.
Произведя несложные арифметические подсчеты, мы обнаружим, что в каждой из 100 миллионов звездных систем имеется технически развитая цивилизация. Это не сильно отличается от вероятности сорвать джек-пот в лотерее Powerball на следующей неделе.
Итак, насколько близко от нас находятся ближайшие инопланетяне, посылающие сигналы о своем существовании?
Если мы заплатим хорошие деньги за гиперпространственный двигатель, способный перемещаться со сверхсветовой скоростью, и отправимся навестить соседей, насколько далеко нам придется улететь от Земли? Что же, среднее расстояние между звездами в нашей части Галактики составляет 4,2 световых года (расстояние до звезды Проксима Центавра). То есть, в каждом кубе пространства, ребро которого составляет 4,2 световых года, имеется в среднем одна звезда. Теперь давайте представим себе большой куб, с ребром в 2 тысячи световых лет. В нем будет содержаться примерно 100 миллионов звездных систем и где-то среди них – одна развитая цивилизация.
На основании этих грубых и не особенно тщательных расчетов, можно предположить, что ближайшие «пришельцы» находятся на расстоянии от одного до двух тысяч световых лет. Другими словами, не ближе, чем три яркие звезды пояса Ориона. Конечно, соседи могут оказаться гораздо дальше, или ближе. Но эта оценка на уровне порядка величины говорит нам, что они явно не живут по соседству. Они не слышат наших новостных сообщений и маловероятно, что у них есть какие-то мотивы для визита к нам. Они просто ничего не знают о нашем существовании.
Кстати, скорее всего, мы тоже не сможем их посетить. Самым быстрым из сегодняшних ракет понадобилось бы примерно 20 миллионов лет, чтобы добраться туда, а к этому времени даже самые отважные астронавты, скорее всего, ужасно устанут от казенной пищи и иных неудобств полета.
Да, инопланетные цивилизации, вероятнее всего, существуют, и только в одной нашей галактике их может насчитываться до 10 тысяч, не говоря о миллионах других галактик. Возможно, они находятся довольно далеко от нас. Но все же, их можно обнаружить. Вот почему люди упорно продолжают прочесывать небо в поисках радиосигналов, в незапамятные времена запущенных в эфир нашими братьями по разуму.
[источники]источники
http://mixstuff.ru/archives/138133
Вот, кстати, ответ на вопрос Почему мы до сих пор не встретили инопланетян и Почему инопланетяне нас не завоюют
masterok.livejournal.com
Сколько существует измерений во Вселенной?
Согласно традиционной теории, касающейся того, какие измерения существуют во Вселенной, сколько их, человек живет в трехмерном мире. Здесь есть высота, ширина и длина. Порой в качестве четвертого называют время. Однако вопрос, существуют ли другие измерения, продолжает волновать человечество на протяжении уже достаточно долгого времени. В связи с этим постоянно рождаются новые теории об этой необъятной и неизученной Вселенной. Как правило, создаются они в фантастических произведениях.
Парапространство
Это понятие было создано писателем Сэмюэлем Дилэни. Он принял в расчет идею многих фантастических произведений о том, как человек покидает свой мир, переносясь в другие измерения. Он высказал предположение о том, что они действительно могут присутствовать в реальном мире. Так, когда человек испытывает непонятные, будто чужеродные ощущения, слышит что-либо, чего нет в окружающей действительности, это может быть частью другого, параллельного мира.
Флатландия
Этот мир, собранный из 2 измерений, впервые был описан в 1884 году. Его описал Эдвин Эбботт в своей книге. Главным героем ее стал квадратик. В этом мире количество граней и углов указывает на принадлежность к тому или иному социальному слою.
В таком измерении нет Солнца. Но раз в 1000 лет здесь оказывается один человек из трехмерного мира. Однако местное население не верит в существование других миров. Эта книга больше похожа на сатиру, чем на научную фантастику.
Супер-Саргассово море
В поисках ответов на то, какие измерения существуют во Вселенной, исследователь паранормальных явлений Чарльз Форт описал этот параллельный мир. Он заявил о том, что в нем оказываются все предметы, которые пропадают из трехмерного измерения. Порой они возвращаются и исчезают снова. Этим Чарльз объяснил наличие дождей из животных, объектов, которые периодически наблюдаются по всей Земле. Форт посчитал, что это измерение расположилось между Великобританией и Индией.
L-пространство
По-своему отвечает на вопрос, сколько измерений существует на Земле, Терри Пратчетт. L-пространство является особым миром-библиотекой. Это большое информационное поле. Здесь находятся все данные, когда-либо обозначенные на носителях, а также все задуманные. Ряд из них очень опасен, по этой причине путешествие по такому пространству требует соблюдения некоторых правил. О них знают лишь старшие библиотекари.
Гиперпространство
Это понятие применяют во множестве фантастических произведений. Гиперпространство является тоннелем, с помощью которого человек может совершать перемещения в другие миры быстрее скорости света. Идея об этом как о существующем измерении Вселенной была впервые высказана в 1634 году. О нем написал Иоганн Кеплер в произведении Somnium.
Главные герои его планировали оказаться на острове, которые находился в 80000 км над уровнем Земли. Туда могли попасть лишь демоны, использовавшие опиум для погружения героев в сон. После они переносили их на этот остров, применяя силу ускорения.
Карманы Вселенной
Алан Харви Гут был физиком в технологическом институте Массачусетса. Он, отвечая на вопрос, сколько существует измерений пространства, выдвинул свою гипотезу. Она заключалась в постоянной инфляции космоса – он попросту расширяется каждый миг, и возникает все больше отдельных Вселенных, в них действуют свои законы физики.
Теория 10 измерений
Эта теория провозглашает гораздо большее число измерений, чем известные человеку 3. По крайней мере, их имеется 10. Они оказывают влияние на человеческий мир, несмотря на то, что его обитатели их не видят, не воспринимают.
Пятое измерение – это и есть параллельный мир. Шестое является плоскостью, в которой присутствуют Вселенные, похожие на эту. Седьмое измерение является мирами, возникавшими в совершенно иных условиях, нежели известный человеку мир. В восьмом измерении хранится вся история миров. Девятое содержит миры, живущие по иным законам физики, нежели это измерение. Десятое же включает все перечисленные миры. Все их сознание не в состоянии вообразить.
Данные ученых
Выяснением того, сколько измерений существует в мире, активно занимаются ученые. На данный момент это достаточно загадочный вопрос. Имеются лишь предположения о том, что другие Вселенные могут связываться с какими угодно параметрами. Но на сегодняшний день это что-то из разряда одной лишь диалектики.
Описывая, какие измерения существуют на Земле, многие исследователи утверждают, что иные миры должны быть либо очень маленькими либо огромными. Ведь именно при таких аномальных для человека размерах происходят искажения законов физики. Путешествие во времени совершить возможно – но только в будущее, а не в прошлое. Однако эти высказывания ученых также остаются лишь на уровне теории. Они не доказаны ничем.
Научный взгляд
Когда кто-то задумывается о том, какие измерения существуют, как правило, он подразумевает параллельный мир с альтернативной реальностью. Обычно кажется, что он должен существовать параллельно текущему миру, но в нем все иначе. Но в действительности роль других измерений несколько иная.
Измерения являются различными гранями того, что считается реальностью. С ранних лет человек живет в окружении трех измерений – длины, ширины, глубины. Это оси X, Y, Z. Ученые лишь высказывают предположения о том, что имеются и другие.
Четвертое измерение
Ученые утверждают, что время является четвертым измерением. Вместе с другими осями оно позволяет определить положение предмета в окружающем мире. Остальные измерения с трудом поддаются описанию, несмотря на попытки ученых разгадать и объяснить их.
Описывая, сколько измерений существует во Вселенной, ученые описывают еще шесть в дополнение к традиционным. Если следовать теории струн, именно в них кроется объяснение природных взаимосвязей. Человек воспринимает только три из них, а значит, остальные слишком малы.
История исследований
Большое влияние на мнение ученых касательно того, сколько измерений существует во Вселенной, оказала влияние статья физика Пауля Эренфеста 1917 года. Он перечислял в ней доказательства того, что известные 3 измерения вполне полноценно описывают наш мир.
Он заметил, что для орбит планет нужны обратные законы силы. Иначе бы планеты не сумели следовать по постоянным орбитам.
Вселенная является не только космосом. Математик Герман Минковский некогда задокументировал, что теория относительности Эйнштейна лучше всего выражается в четырех измерениях. Он предложил использовать для описания и пространство, и время. Сам Эйнштейн применял ту же концепцию для описания гравитации.
На протяжении многих лет ученые старались соединить свет как природную силу с ядерной, с гравитацией для создания единой теории фундаментальных сил. Наиболее ранние подходы оказывались неточными.
В ходе своих исследований на эту тему Кляйн выяснил, что 5 измерение едва ли можно увидеть. Пространство только выглядит трехмерным. Следующие же измерения находятся в крошечной петле.
Выясняя, сколько измерений существует, современники этого ученого в начале ХХ века исследовали внутренние измерения. На протяжении всего века предпринимались попытки расширить измерения, найти следующие, включая сюда электромагнетизм.
К концу ХХ века появились новые теории. Так, возникла идея о том, что главнейший компонент природы – нити энергии. Теория суперструн стала распространенной в 90-х годах ХХ века. Она отвечает на вопрос, сколько измерений существует: всего их 10.
Что происходит в других измерениях?
Несмотря на всевозможные попытки фантастов рассказать о том, сколько измерений существует и что в них происходит, реальность оказывается несколько прозаичнее. Человек не воспринимает другие измерения. Известно, что, оказавшись в пятом измерении, человек бы видел мир, который несколько отличается от его привычного. В шестом была бы видна плоскость других миров, которые начинались бы точно так же, как текущий мир. Если бы человек был способен освоить его, он бы сумел переноситься в прошлое и в будущее. Включая и альтернативное будущее.
Седьмое измерение открыло бы путь к другим мирам, начинавшимся с других условий. В предыдущих начало было бы всегда одним, а здесь оно бы было альтернативным.
В восьмом измерении бы обнаружились все возможные истории, у них бы было бесконечное число ответвлений. Начало у каждой разное. Девятое измерение позволило бы сравнить все истории миров с разными законами физики и условиями. В десятом человек бы оказался у точки, где оказалось охваченным все мыслимое. Теория струн объясняет наличие этих 6 измерений.
Если читать научные труды, объясняющие, сколько измерений существует, рано или поздно исследователь наткнется на понятие «брана». Это предмет, точечная частица в более высоких измерениях. Браны двигаются в пространстве и времени. У них есть масса, может иметься и свой заряд.
Многие ученые полагают, что возможно применить телескоп для обнаружения света из ранней Вселенной, который существовал много миллиардов лет назад. Тогда станет понятным, как дополнительные измерения повлияли на Вселенную.
Если теория струн однажды будет доказана, весь мир признает, что всего существует 10, а может, и больше измерений. Но неизвестно, станет ли когда-нибудь возможным визуально представить высокие измерения.
Современный взгляд
Впервые всерьез задумался о том, что четвертое измерение – это время, Эйнштейн. Выяснилось, что во Вселенной не существует единого времени. Дело не в том, что оно свое в Токио, а в Москве – другое, а в том, что на Луне часы пойдут совершенно иначе, нежели на Земле. Оно относительно. Время сильно зависит от того, с какой скоростью перемещается предмет. Чем он быстрее, тем медленнее будет идти время. По этой причине часы на Луне всегда отстают. Пространство тесно связано со временем.
Есть теория Сасло, согласно которой Вселенная некогда, до такого масштабного расширения, являлась двумерной. Она основывается на предположении о том, что остальные измерения в тот момент были неразличимыми. Ученые считают, что существует некий квант пространства, меньше которого нет. И вполне вероятно, что остальные измерения попросту находились в настолько свернутом положении, что нельзя было выделить их. Впоследствии они начали раскрываться.
В рамках текущей Вселенной очевидно, что 4 измерений недостаточно для описания всего, что наблюдается вокруг. Примечательно, что простых законов Ньютона хватает, чтобы объяснить простейшие явления на Земле. В то время как при расчетах, используемых для космоса, ученые прибегают к теории Эйнштейна и четырехмерной математике. Но даже 4 измерений стало не хватать. На данный момент открыты далеко не все движущие миром законы и силы. Как правило, человек видит очень малую часть Вселенной.
Например, в ходе расчетов ученые сталкиваются со следующими вопросами. Они определяют массу звезд, которую видят точно, с газом между звездами, планетами. При суммировании этой массы получается определенное число. Но если подставить его в формулу вращения, окажется, что края мира двигаются гораздо медленнее, чем они двигаются на самом деле. Массы должно быть в 10 раз больше. Таким образом, ученые видят лишь одну массу, а еще девять не нашли. Это темная материя. К тому же известно, что Вселенная расширяется. А благодаря какой энергии – непонятно.
Важнейшей проблемой исследования космоса и других измерений является стремление человека перенести законы, которые работают на Земле, во внешнюю среду, и в итоге появляется некая темная материя. То есть из частности человек старается вывести общую картину.
По такой же схеме были введены маленькие дополнительные измерения, которые есть, а человек их не видит. С ранних лет жизни мозг человека весьма сильно ограничивается восприятием лишь трех измерений.
Хотя в фантастических произведениях часто описывается, как однажды станет возможным благодаря изучению последующих измерений раздвигать пространство вокруг, входить в закрытые помещения, в реальности, как отмечают ученые, это невозможно. В то же время они не исключают возможность того, что его удастся «гнуть». Например, благодаря неким искривлениям в пространстве и времени человек будет перемещаться из одной точки в другую.
Сейчас самым кратким путем считается прямая. Но, сложив лист и проткнув его насквозь, в конечной точке возможно оказаться мгновенно. Вероятно, это однажды люди будут проделывать с пространством и временем. По сути, трехмерный мир и представляет собой аналогичный плоский лист, который вполне «протыкается». Ученые продолжают активно двигаться в этом направлении. Так, люди не так давно научились обнаруживать планеты в других солнечных системах. Хотя люди понимали, что звезды обладают планетами, но не могли их обнаружить.
Однако ум человека развился до момента, когда сумел воочию видеть планеты, расположенные так далеко, выяснять их состав, не оказываясь на их поверхности. На данный момент человеческий ум активно работает над открытием искажений времени и пространства, измерений.
fb.ru