10次​​元の宇宙

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誰かが「異なる次元」に言及するとき、私たちはパラレルユニバースのようなものを考える傾向があります。それは、私たち自身と平行して存在しますが、物事が異なるように機能したり、発生したりする代替現実です。ただし、次元の現実と、それらが私たちの宇宙の秩序化においてどのように役割を果たすかは、この一般的な特徴付けとはまったく異なります。

それを分解するために、寸法は、私たちが現実であると認識しているものの異なる側面です。私たちは日常的に私たちを取り巻く3つの次元、つまり、宇宙のすべてのオブジェクトの長さ、幅、および深さ(それぞれx、y、およびz軸)を定義する次元をすぐに認識しています。

科学者たちは、これら3つの目に見える次元を超えて、さらに多くの可能性があると考えています。実際、スーパーストリング理論の理論的枠組みは、宇宙が10の異なる次元に存在すると仮定しています。これらの異なる側面は、宇宙、自然の基本的な力、およびその中に含まれるすべての素粒子を支配するものです。

一次元既に述べたように、長さを与えるもの(別名x軸)です。 1次元オブジェクトの適切な説明は直線です。これは長さに関してのみ存在し、他の識別可能な品質はありません。それに追加します 二次元、y軸(または高さ)、および(正方形のような)2次元形状になるオブジェクトを取得します。

三次元 奥行き(z軸)を含み、すべてのオブジェクトに面積と断面の感覚を与えます。この完璧な例は、3次元で存在し、長さ、幅、奥行き、したがって体積を持つ立方体です。これらの3つを超えて7つの側面がありますが、これらはすぐにはわかりませんが、私たちが知っているように、宇宙と現実に直接的な影響があるとまだ認識されています。

科学者たちは、 四次元 任意の時点ですべての既知の物質の特性を支配する時間です。他の3つの次元とともに、オブジェクトの時間的な位置を知ることは、宇宙でのオブジェクトの位置をプロットするために不可欠です。他の側面は、より深い可能性が関係する場所であり、他の側面との相互作用を説明することは、物事が物理学者にとって特にトリッキーになる場所です。

スーパーストリング理論によると、5番目と6番目の次元は、可能な世界の概念が生じる場所です。私たちが見通すことができれば 五次元、私たちの世界と他の可能な世界との間の類似点と相違点を測定する手段を与える、私たちの世界とは少し異なる世界を見るでしょう。

の中に 第六、可能な世界の平面が表示され、これと同じ初期条件(つまり、ビッグバン)で始まるすべての可能な宇宙を比較および配置できます。理論的には、5次元と6次元を習得できれば、過去にさかのぼって旅行したり、別の未来に行くことができます。

の中に 七次元、さまざまな初期条件で始まる可能な世界にアクセスできます。 5番目と6番目では、初期条件は同じで、その後のアクションは異なりましたが、ここでは、すべてが最初から異なります。の 八次元 再び、そのような可能な宇宙履歴の平面を提供します。それぞれの履歴は、異なる初期条件で始まり、無限に分岐します(したがって、それらは無限と呼ばれます)。

の中に 九次元、可能なすべての物理法則と初期条件から始めて、考えられるすべての宇宙の履歴を比較できます。の中に 10番目と最後の次元、私たちは可能なすべての想像可能なものがカバーされるポイントに到着します。これを超えると、私たちの低俗な人間は何も想像できません。そのため、私たちが次元の観点から考えられるものを自然に制限することになります。

文字列理論が本質的に一貫性を持つためには、これらの追加の6つの次元の存在が、ストリング理論では必要です。空間の4次元しか知覚できないという事実は、2つのメカニズムのいずれかで説明できます。余分な次元が非常に小さなスケールでコンパクト化されるか、または私たちの世界は、ブレーンに対応する3次元の部分多様体で生きるか、重力以外のすべての既知の粒子は制限されます(別名ブレーン理論)。

追加の寸法がコンパクト化されている場合、追加の6つの寸法はCalabi-Yauマニホールド(上記を参照)の形式でなければなりません。私たちの感覚に関する限り、ごくわずかですが、彼らは宇宙の形成を最初から支配していたでしょう。したがって、科学者が望遠鏡を使用して初期宇宙(つまり、数十億年前)からの光をスポットすることで時間を遡って見ていると考える理由は、これらの追加の次元の存在が宇宙の進化にどのように影響したかを知ることができるかもしれません。

大統一理論(別名Theory of Everything(TOE))の他の候補と同じように、宇宙は10次元(または、使用する弦理論のモデルによってはそれ以上)で構成されているという信念は、重力の存在を伴う素粒子物理学の標準モデル。要するに、それは私たちの宇宙内のすべての既知の力がどのように相互作用し、他の可能な宇宙自体がどのように機能するかを説明する試みです。

詳細については、ここにスペースマガジンの記事でパラレルユニバースについての記事と、パラレルユニバースに関する別の記事で、科学者は実際には存在しないとわかったと考えています。

他にもいくつかのすばらしいリソースがオンラインにあります。 10の側面を詳細に説明したすばらしいビデオがあります。テレビ番組「エレガントユニバース」のPBS Webサイトもご覧ください。それは10の次元で素晴らしいページを持っています。

天文学キャストを聞くこともできます。エピソード137宇宙の大規模構造はかなり興味深いかもしれません。

出典:PBS

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