De vijfde dimensie heeft twee definities: de eerste is dat het een naam is van een pop-vocale groep uit 1969. De tweede, geponeerd door de Zweedse natuurkundige Oskar Klein, is dat het een dimensie is die door mensen niet wordt gezien, waar de krachten van zwaartekracht en elektromagnetisme samenkomen om een ​​eenvoudige maar sierlijke theorie van de fundamentele krachten te creëren. Tegenwoordig gebruiken wetenschappers 10 dimensies en snaartheorie om uit te leggen waar zwaartekracht en licht uit het elektromagnetische spectrum samenkomen.

Eerst de relativiteitstheorie

Om grip te krijgen op de vijfde dimensie, begin je met Einstein's speciale relativiteitstheorie. Einstein stelde voor dat de wetten van de fysica consistent zijn voor niet-versnellende waarnemers, ongeacht waar ze zich in de ruimte bevinden, aangezien absolute referentiekaders niet bestaan. Einsteins theorie stelde dat de snelheid van een entiteit, of haar momentum, alleen meetbaar is in relatie tot iets anders, en ten tweede dat de snelheid van het licht een constante is in een vacuüm, ongeacht de persoon die het meet en de snelheid waarmee de persoon reist. Het derde deel van de vergelijking is dat niets sneller gaat dan licht, in tegenstelling tot Newton's zwaartekrachtswetten. Om het te laten werken, had Einstein de vierde dimensie nodig, ruimte-tijd genoemd. Hij drukte zijn theorie uit met behulp van de beroemde wiskundige vergelijking E = MC ^2.

Vijfde dimensie theorieën

Omdat licht, of energie, in de theorie van Einstein voortkomt uit de interacties van de elektromagnetische kracht, wetenschappers hebben al meer dan 100 jaar gezocht naar manieren om energie of licht van de elektromagnetische kracht te verenigen met de andere drie krachten, die sterke en zwakke kernkrachten en zwaartekracht zijn. Twee theorieën, onafhankelijk ontwikkeld en voorgesteld door de Duitse wiskundige Theodor Kaluza en de Zweedse natuurkundige Oskar Klein, suggereerden de mogelijkheid van een vijfde dimensie waarin elektromagnetisme en zwaartekracht zich verenigen.

Unseen by the Naked Eye

Klein kwam op met het idee dat de vijfde dimensie onzichtbaar is voor het menselijk oog, omdat het minuscuul is en zichzelf opkrult zoals een pillendier opdringt onder bedreiging. Einstein en zijn assistenten, Valentine Bargmann en Peter Bergmann, probeerden tijdens de vroege jaren dertig en veertig tevergeefs de vierde dimensie in de theorie van Einstein te koppelen aan een extra fysieke dimensie, de vijfde, om elektromagnetisme op te nemen.

Zwaartekracht en de gevolgen ervan

Einsteins relativiteitstheorie suggereerde in essentie dat ruimte-tijd wordt vervormd, gevoeld als zwaartekracht, door grote objecten zoals de aarde. Hij poneerde de meting van zwaartekrachtsgolven en de mogelijkheid van zwarte gaten, hoewel hij zijn latere jaren probeerde het idee van zwarte gaten te weerleggen, wat wetenschappers uiteindelijk bevestigden als echt in 1971, decennia na Einsteins dood. Maar 100 jaar nadat hij zijn relativiteitstheorie voor het eerst publiceerde, bevestigden wetenschappers ook het bestaan ​​van gravitatiegolven in september 2015, toen wetenschappers van de Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory eerst gravitatiegolven detecteerden en meten die door de ruimte golfden wanneer twee zwarte gaten samenvloeiden.

Toen waren er 10 - of meer -

Wetenschappers zijn het nog steeds niet eens over hoeveel dimensies echt bestaan. Sommigen zeggen zes, sommigen zeggen 10 en anderen zeggen ad infinitum of oneindig. De snaartheorie stelt dat absoluut alles in dit universum een ​​manifestatie is van een enkel object - een minuscule snaar. De manier waarop het trilt bepaalt of het een foton of een elektron is en alles maakt deel uit van een enkel verenigd concept. Omdat niet genoeg afwijkingen kunnen verklaren voor alle deeltjes en krachten in het universum, vereist de snaartheorie ten minste zes extra dimensies naast de bekende vier. Deze dimensies zijn er in twee soorten: die je kunt zien en die die klein en opgerold zijn, zoals Klein oorspronkelijk poneerde, bestaande op een microscopisch niveau.