science >> Wetenschap >  >> Fysica

Wat is de 5e dimensie?

De vijfde dimensie heeft twee definities: de eerste is dat het een naam is van een pop-vocale groep uit 1969. De tweede, gesteld door de Zweedse natuurkundige Oskar Klein, is dat het een dimensie is die de mens niet ziet, waar de zwaartekrachten en elektromagnetisme zich verenigen om een eenvoudige maar gracieuze 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.
Allereerst de relativiteitstheorie

Begin met de speciale theorie van Einstein om grip te krijgen op de vijfde dimensie. van relativiteit. Einstein stelde voor dat de wetten van de natuurkunde consistent zijn voor niet-versnellende waarnemers, ongeacht waar ze zich bevinden, omdat absolute referentiekaders niet bestaan. De theorie van Einstein stelde dat de snelheid of het momentum van een entiteit 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 de zwaartekrachtwetten van Newton. Om het te laten werken had Einstein de vierde dimensie nodig die ruimtetijd wordt genoemd. Hij drukte zijn theorie uit met behulp van de beroemde wiskundige vergelijking E \u003d MC 2.
Vijfde dimensietheorieën

Omdat licht of energie in de theorie van Einstein afkomstig is van de interacties van de elektromagnetische kracht, hebben wetenschappers gezocht voor meer dan 100 jaar voor manieren om energie of licht van de elektromagnetische kracht te verenigen met de andere drie krachten, die sterke en zwakke nucleaire krachten 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 waar elektromagnetisme en zwaartekracht verenigen.
Unseen by the Naked Eye

Klein kwam op het idee dat de vijfde dimensie onzichtbaar is voor het menselijk oog, omdat het minuscuul is en op zichzelf oprolt als een pil die zich onder bedreiging oprolt. Einstein en zijn assistenten, Valentine Bargmann en Peter Bergmann, probeerden in de vroege jaren dertig en veertig zonder succes 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 effecten ervan

Einsteins relativiteitstheorie suggereerde in wezen dat ruimte-tijd door grote objecten zoals de aarde wordt vervormd, aanvoeld als zwaartekracht. Hij stelde de meting van zwaartekrachtsgolven en de mogelijkheid van zwarte gaten, hoewel hij zijn latere jaren besteedde aan het proberen het idee van zwarte gaten te weerleggen, wat wetenschappers uiteindelijk als echt bevestigden in 1971, decennia na Einsteins dood. Maar 100 jaar nadat hij voor het eerst zijn relativiteitstheorie publiceerde, bevestigden wetenschappers ook het bestaan van zwaartekrachtsgolven in september 2015, toen wetenschappers van het Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory voor het eerst zwaartekrachtsgolven detecteerden en maten die door de ruimte golfden toen twee zwarte gaten samenkwamen.
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 tot in het oneindige. Snaartheorie stelt dat absoluut alles in dit universum een manifestatie is van een enkel object - een minuscule string. De manier waarop het trilt, bepaalt of het een foton of een elektron is en alles maakt deel uit van één enkel concept. Omdat niet genoeg afwijkingen alle deeltjes en krachten in het universum kunnen verklaren, vereist de snaartheorie ten minste zes extra dimensies naast de bekende vier. Deze dimensies zijn er in twee soorten: die die je kunt zien en die die klein en opgerold zijn, zoals Klein oorspronkelijk stelde, bestaand op microscopisch niveau.