Sie haben wahrscheinlich gehört, dass die populärste wissenschaftliche Theorie unserer Zeit - die Stringtheorie - viel mehr Dimensionen umfasst, als der gesunde Menschenverstand vermuten lässt.
Das größte Problem für theoretische Physiker besteht darin, alle grundlegenden Wechselwirkungen (gravitativ, elektromagnetisch, schwach und stark) in einer einzigen Theorie zu kombinieren. Die Superstringtheorie behauptet, die Theorie von allem zu sein.
Es stellte sich jedoch heraus, dass die bequemste Anzahl von Dimensionen, die erforderlich sind, damit diese Theorie funktioniert, zehn ist (neun davon sind räumlich und eine vorübergehend)! Wenn es mehr oder weniger Dimensionen gibt, liefern mathematische Gleichungen irrationale Ergebnisse, die bis ins Unendliche gehen - eine Singularität.
Die nächste Stufe in der Entwicklung der Superstringtheorie - die M-Theorie - hat bereits elf Dimensionen gezählt. Und noch eine Version davon - F-Theorie - alle zwölf. Und das ist überhaupt keine Komplikation. Die F-Theorie beschreibt den 12-dimensionalen Raum durch einfachere Gleichungen als die M-Theorie - 11-dimensional.
Natürlich wird theoretische Physik nicht umsonst als theoretisch bezeichnet. Alle ihre bisherigen Leistungen existieren nur auf dem Papier. Um zu erklären, warum wir uns nur im dreidimensionalen Raum bewegen können, sprachen die Wissenschaftler darüber, wie die unglücklichen anderen Dimensionen auf Quantenebene in kompakte Kugeln schrumpfen mussten. Um genau zu sein, nicht in Sphären, sondern in Calabi-Yau-Räume.
Dies sind solche dreidimensionalen Figuren, in denen sich ihre eigene Welt mit ihrer eigenen Dimension befindet. Eine zweidimensionale Projektion solcher Mannigfaltigkeiten sieht folgendermaßen aus:
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Mehr als 470 Millionen solcher Figuren sind bekannt. Welcher von ihnen unserer Realität entspricht, wird derzeit berechnet. Es ist nicht einfach, ein theoretischer Physiker zu sein.
Ja, es scheint ein wenig weit hergeholt. Aber vielleicht erklärt genau dies, warum sich die Quantenwelt so von dem unterscheidet, was wir wahrnehmen.
Lassen Sie uns ein wenig in die Geschichte eintauchen
1968 beschäftigte sich die junge theoretische Physikerin Gabriele Veneziano mit den vielen experimentell beobachteten Merkmalen der starken nuklearen Wechselwirkung. Veneziano, der zu dieser Zeit am CERN, dem European Accelerator Laboratory in Genf, Schweiz, arbeitete, arbeitete mehrere Jahre an diesem Problem, bis ihm eines Tages eine brillante Vermutung einfiel. Zu seiner großen Überraschung stellte er fest, dass eine exotische mathematische Formel, die etwa zweihundert Jahre zuvor vom berühmten Schweizer Mathematiker Leonard Euler für rein mathematische Zwecke erfunden wurde - die sogenannte Euler-Beta-Funktion - alle zahlreichen Eigenschaften von Partikeln auf einen Schlag beschreiben kann starke Atomkraft.
Die von Veneziano festgestellte Eigenschaft lieferte eine aussagekräftige mathematische Beschreibung vieler Merkmale der starken Wechselwirkung; Es löste eine Flut von Arbeiten aus, in denen die Beta-Funktion und ihre verschiedenen Verallgemeinerungen verwendet wurden, um die enormen Datenmengen zu beschreiben, die bei der Untersuchung von Partikelkollisionen auf der ganzen Welt gesammelt wurden. In gewissem Sinne war Venezianos Beobachtung jedoch unvollständig. Wie eine auswendig gelernte Formel, die von einem Schüler verwendet wird, der seine Bedeutung oder Bedeutung nicht versteht, funktionierte Eulers Beta-Funktion, aber niemand verstand warum. Es war eine Formel, die einer Erklärung bedurfte.
Gabriele Veneziano.
Dies änderte sich 1970, als Yohiro Nambu von der University of Chicago, Holger Nielsen vom Niels Bohr Institute und Leonard Susskind von der Stanford University die physikalische Bedeutung von Eulers Formel enthüllen konnten. Diese Physiker zeigten, dass, wenn Elementarteilchen durch kleine schwingende eindimensionale Strings dargestellt werden, die starke Wechselwirkung dieser Teilchen mithilfe der Euler-Funktion genau beschrieben wird. Wenn die Stringsegmente klein genug sind, so argumentieren diese Forscher, sehen sie immer noch wie Punktpartikel aus und widersprechen daher nicht den Ergebnissen experimenteller Beobachtungen. Obwohl die Theorie einfach und intuitiv ansprechend war, wurde bald gezeigt, dass die Beschreibung starker Wechselwirkungen mit Strings fehlerhaft war. In den frühen 1970er Jahren. Hochenergiephysiker konnten tiefer in die subatomare Welt schauen und haben gezeigt, dass eine Reihe von Vorhersagen des stringbasierten Modells in direktem Konflikt mit Beobachtungen stehen. Gleichzeitig wurde parallel die Entwicklung der Quantenfeldtheorie - der Quantenchromodynamik - vorangetrieben, in der das Punktmodell der Teilchen verwendet wurde. Die Erfolge dieser Theorie bei der Beschreibung der starken Wechselwirkung führten dazu, dass die Stringtheorie aufgegeben wurde.
Die meisten Teilchenphysiker glaubten, dass die Stringtheorie für immer im Mülleimer war, aber eine Reihe von Forschern blieb ihr treu. Schwartz zum Beispiel war der Ansicht, dass „die mathematische Struktur der Stringtheorie so schön ist und so viele auffällige Eigenschaften hat, dass sie zweifellos auf etwas Tieferes hinweisen sollte“2). Eines der Probleme, mit denen Physiker bei der Stringtheorie konfrontiert waren, war, dass sie zu viele Möglichkeiten zu bieten schien, was verwirrend war.
Einige der vibrierenden Saitenkonfigurationen in dieser Theorie hatten Eigenschaften, die denen von Gluonen ähnelten, was Anlass gab, sie wirklich als Theorie starker Wechselwirkungen zu betrachten. Darüber hinaus enthielt es jedoch zusätzliche Partikel-Träger der Wechselwirkung, die nichts mit den experimentellen Manifestationen einer starken Wechselwirkung zu tun hatten. 1974 machten Schwartz und Joel Scherk von der French Higher Technical School eine kühne Annahme, die diesen wahrgenommenen Fehler in eine Tugend verwandelte. Nachdem sie die seltsamen Schwingungsmodi von Saiten untersucht hatten, die an Trägerteilchen erinnern, stellten sie fest, dass diese Eigenschaften überraschend genau mit den angenommenen Eigenschaften eines hypothetischen Trägerteilchens der Gravitationswechselwirkung - dem Graviton - übereinstimmen. Obwohl diese "winzigen Teilchen" der Gravitationswechselwirkung noch nicht entdeckt wurden, können Theoretiker einige der grundlegenden Eigenschaften, die diese Teilchen besitzen sollten, sicher vorhersagen. Scherk und Schwartz fanden heraus, dass diese Eigenschaften für einige Vibrationsmodi genau realisiert werden. Auf dieser Grundlage stellten sie die Hypothese auf, dass das erste Aufkommen der Stringtheorie scheiterte, weil die Physiker ihren Anwendungsbereich übermäßig einschränkten. Sherk und Schwartz kündigten an, dass die Stringtheorie nicht nur eine Theorie der starken Kraft ist, sondern eine Quantentheorie, die unter anderem die Schwerkraft einschließt. Auf dieser Grundlage stellten sie die Hypothese auf, dass das erste Aufkommen der Stringtheorie scheiterte, weil die Physiker ihren Anwendungsbereich übermäßig einschränkten. Sherk und Schwartz kündigten an, dass die Stringtheorie nicht nur eine Theorie der starken Kraft ist, sondern eine Quantentheorie, die unter anderem die Schwerkraft einschließt. Auf dieser Grundlage stellten sie die Hypothese auf, dass das erste Aufkommen der Stringtheorie scheiterte, weil die Physiker ihren Anwendungsbereich übermäßig einschränkten. Sherk und Schwartz kündigten an, dass die Stringtheorie nicht nur eine Theorie der starken Kraft ist, sondern eine Quantentheorie, die unter anderem die Schwerkraft einschließt.
Die physische Gemeinschaft reagierte auf diese Annahme mit einer sehr zurückhaltenden Haltung. Tatsächlich wurde nach den Memoiren von Schwartz „unsere Arbeit von allen ignoriert“4). Die Wege des Fortschritts waren bereits gründlich mit zahlreichen gescheiterten Versuchen übersät, Schwerkraft und Quantenmechanik zu vereinen. Die Stringtheorie scheiterte bei ihrem ursprünglichen Versuch, starke Wechselwirkungen zu beschreiben, und viele hielten es für sinnlos, damit zu versuchen, noch größere Ziele zu erreichen. Nachfolgende, detailliertere Studien der späten 1970er und frühen 1980er Jahre. zeigten, dass zwischen Stringtheorie und Quantenmechanik ihre eigenen, wenn auch kleineren Widersprüche auftreten. Der Eindruck war, dass die Gravitationskraft dem Versuch, sie in die Beschreibung des Universums auf mikroskopischer Ebene einzubauen, wieder widerstehen konnte.
Das war bis 1984. In einem wegweisenden Artikel, der mehr als ein Jahrzehnt intensiver Forschung zusammenfasste, die von den meisten Physikern weitgehend ignoriert oder abgelehnt wurde, stellten Green und Schwartz fest, dass der geringfügige Widerspruch zur Quantentheorie, der die Stringtheorie plagte, dies könnte zugelassen werden. Darüber hinaus zeigten sie, dass die resultierende Theorie breit genug war, um alle vier Arten von Wechselwirkungen und alle Arten von Materie abzudecken. Die Nachricht von diesem Ergebnis verbreitete sich in der gesamten Physik: Hunderte von Teilchenphysikern hörten auf, an ihren Projekten zu arbeiten, um an dem scheinbar letzten theoretischen Kampf in einem jahrhundertealten Angriff auf die tiefsten Grundlagen des Universums teilzunehmen.
Die Nachricht vom Erfolg von Green und Schwartz erreichte schließlich sogar die Doktoranden ihres ersten Studienjahres, und die frühere Entmutigung wurde durch ein aufregendes Gefühl der Beteiligung an einem Wendepunkt in der Geschichte der Physik ersetzt. Viele von uns saßen nach Mitternacht tief und studierten die wichtigen Bücher über theoretische Physik und abstrakte Mathematik, deren Kenntnis zum Verständnis der Stringtheorie erforderlich ist.
Laut Wissenschaftlern bestehen wir selbst und alles um uns herum aus einer unendlichen Anzahl solcher mysteriösen gefalteten Mikroobjekte.
Der Zeitraum von 1984 bis 1986 jetzt bekannt als die "erste Revolution in der Superstringtheorie". In dieser Zeit haben Physiker auf der ganzen Welt über tausend Artikel zur Stringtheorie geschrieben. Diese Arbeiten haben schlüssig gezeigt, dass zahlreiche Eigenschaften des Standardmodells, die durch jahrzehntelange sorgfältige Forschung entdeckt wurden, natürlich aus dem großartigen System der Stringtheorie hervorgehen. Wie Michael Green bemerkte: „Der Moment, in dem Sie sich mit der Stringtheorie vertraut machen und feststellen, dass fast alle wichtigen Fortschritte in der Physik des letzten Jahrhunderts von einem so einfachen Ausgangspunkt aus folgen - und mit solcher Eleganz folgen -, zeigt Ihnen deutlich die unglaubliche Kraft dieser Theorie.“5 Darüber hinaus liefert die Stringtheorie für viele dieser Eigenschaften, wie wir weiter unten sehen werden, eine viel vollständigere und zufriedenstellendere Beschreibung als das Standardmodell. Diese Fortschritte haben viele Physiker davon überzeugt, dass die Stringtheorie ihre Versprechen erfüllen und zur ultimativen Einheitstheorie werden kann.
Eine zweidimensionale Projektion einer Calabi-Yau 3-Mannigfaltigkeit. Diese Projektion gibt eine Vorstellung davon, wie komplex die zusätzlichen Dimensionen sind.
Die Physiker der Stringtheorie sind jedoch auf ihrem Weg immer wieder auf ernsthafte Hindernisse gestoßen. In der theoretischen Physik muss man sich oft mit Gleichungen auseinandersetzen, die entweder zu komplex zum Verstehen oder schwer zu lösen sind. Normalerweise geben Physiker in einer solchen Situation nicht auf und versuchen, eine ungefähre Lösung dieser Gleichungen zu finden. Der Stand der Dinge in der Stringtheorie ist viel komplizierter. Selbst die Ableitung der Gleichungen erwies sich als so kompliziert, dass bisher nur ihre ungefähre Form erhalten werden konnte. Physiker, die in der Stringtheorie arbeiten, befinden sich daher in einer Situation, in der sie nach Näherungslösungen für Näherungsgleichungen suchen müssen. Nach Jahren erstaunlicher Fortschritte während der ersten Superstring-Revolution stehen die Physiker vor einer HerausforderungEs wurde festgestellt, dass die verwendeten Näherungsgleichungen nicht in der Lage sind, eine Reihe wichtiger Fragen richtig zu beantworten, wodurch die weitere Entwicklung der Forschung behindert wird. Viele Physiker, die auf dem Gebiet der Stringtheorie arbeiteten, hatten keine konkreten Ideen, um über diese ungefähren Methoden hinauszugehen, und waren zunehmend frustriert und kehrten zu ihren früheren Studien zurück. Für diejenigen, die blieben, die späten 1980er und frühen 1990er Jahre. waren die Testperiode.
Die Schönheit und potenzielle Kraft der Stringtheorie winkte den Forschern wie ein Goldschatz, der sicher in einem Safe eingeschlossen ist, der nur durch ein winziges Guckloch sichtbar ist, aber niemand hatte einen Schlüssel, um diese ruhenden Kräfte freizusetzen. Eine lange Zeit der "Dürre" wurde von Zeit zu Zeit durch wichtige Entdeckungen unterbrochen, aber es war allen klar, dass neue Methoden erforderlich waren, die es einem ermöglichen würden, über die bereits bekannten Näherungslösungen hinauszugehen.
Das Ende der Stagnation kam mit einem atemberaubenden Vortrag von Edward Witten auf der String Theory Conference 1995 an der University of Southern California - ein Vortrag, der ein Publikum mit den weltweit führenden Physikern verblüffte. Darin enthüllte er einen Plan für die nächste Forschungsphase und leitete damit die "zweite Revolution in der Superstringtheorie" ein. Jetzt arbeiten Stringtheoretiker energisch an neuen Methoden, die versprechen, die aufgetretenen Hindernisse zu überwinden.
Für die weit verbreitete Popularisierung des TC sollte die Menschheit ein Denkmal für Brian Greene, Professor an der Columbia University, errichten. Sein 1999 erschienenes Buch Elegant Universe. Superstrings, Hidden Dimensions und die Suche nach der ultimativen Theorie “wurde zum Bestseller und erhielt einen Pulitzer-Preis. Die Arbeit des Wissenschaftlers bildete die Grundlage einer populärwissenschaftlichen Miniserie mit dem Autor selbst als Moderator - ein Fragment davon ist am Ende des Materials zu sehen (Foto von Amy Sussman / Columbia University).
Versuchen wir nun, die Essenz dieser Theorie zumindest ein wenig zu verstehen
Von vorn anfangen. Die Nulldimension ist ein Punkt. Sie hat keine Dimensionen. Es gibt keine Bewegungsmöglichkeiten, es werden keine Koordinaten benötigt, um einen Ort in einer solchen Dimension anzuzeigen.
Lassen Sie uns den zweiten neben den ersten Punkt setzen und eine Linie durch sie ziehen. Hier ist die erste Dimension. Ein eindimensionales Objekt hat eine Größe - eine Länge - aber keine Breite oder Tiefe. Die Bewegung innerhalb des eindimensionalen Raums ist sehr begrenzt, da das Hindernis, das auf dem Weg entstanden ist, nicht vermieden werden kann. Es ist nur eine Koordinate erforderlich, um auf dieser Linie zu lokalisieren.
Lassen Sie uns einen Punkt neben das Segment setzen. Um diese beiden Objekte aufzunehmen, benötigen wir einen zweidimensionalen Raum mit Länge und Breite, dh Fläche, aber ohne Tiefe, dh Volumen. Die Position eines Punktes auf diesem Feld wird durch zwei Koordinaten bestimmt.
Die dritte Dimension entsteht, wenn wir diesem System eine dritte Koordinatenachse hinzufügen. Für uns, die Bewohner des dreidimensionalen Universums, ist das sehr leicht vorstellbar.
Versuchen wir uns vorzustellen, wie die Bewohner des zweidimensionalen Raums die Welt sehen. Hier sind zum Beispiel diese beiden Personen:
Jeder von ihnen wird seinen Freund so sehen:
Aber in dieser Situation:
Unsere Helden werden sich so sehen:
Es ist die Änderung der Sichtweise, die es unseren Helden ermöglicht, sich gegenseitig als zweidimensionale Objekte und nicht als eindimensionale Segmente zu beurteilen.
Stellen wir uns nun vor, dass sich ein bestimmtes volumetrisches Objekt in der dritten Dimension bewegt, die diese zweidimensionale Welt durchquert. Für einen externen Beobachter wird diese Bewegung in einer Änderung der zweidimensionalen Projektionen eines Objekts auf einer Ebene ausgedrückt, wie Brokkoli in einem MRT-Gerät:
Aber für einen Bewohner unseres Flachlandes ist ein solches Bild unverständlich! Er kann sie sich nicht einmal vorstellen. Für ihn wird jede der zweidimensionalen Projektionen als eindimensionales Segment mit einer mysteriös variablen Länge angesehen, das an einem unvorhersehbaren Ort entsteht und auch unvorhersehbar verschwindet. Versuche, die Länge und den Ursprungsort solcher Objekte unter Verwendung der physikalischen Gesetze des zweidimensionalen Raums zu berechnen, sind zum Scheitern verurteilt.
Wir, die Bewohner der dreidimensionalen Welt, sehen alles als zweidimensional an. Nur die Bewegung eines Objekts im Raum ermöglicht es uns, sein Volumen zu fühlen. Wir werden jedes mehrdimensionale Objekt auch als zweidimensional betrachten, aber es wird sich in Abhängigkeit von unserer relativen Position oder Zeit auf erstaunliche Weise ändern.
Unter diesem Gesichtspunkt ist es interessant, beispielsweise über die Schwerkraft nachzudenken. Jeder hat wahrscheinlich ähnliche Bilder gesehen:
Auf ihnen ist es üblich darzustellen, wie sich die Schwerkraft Raum-Zeit biegt. Kurven … wo? Genau in keiner der uns bekannten Dimensionen. Und was ist mit dem Quantentunneln, dh der Fähigkeit eines Teilchens, an einem Ort zu verschwinden und an einem völlig anderen Ort zu erscheinen, und zwar hinter einem Hindernis, durch das es in unserer Realität nicht eindringen konnte, ohne ein Loch in es zu bohren? Was ist mit Schwarzen Löchern? Aber was ist, wenn all diese und andere Geheimnisse der modernen Wissenschaft durch die Tatsache erklärt werden, dass die Geometrie des Raums überhaupt nicht dieselbe ist, wie wir sie früher wahrgenommen haben?
Die Uhr tickt
Die Zeit fügt unserem Universum eine weitere Koordinate hinzu. Damit eine Party stattfinden kann, müssen Sie nicht nur wissen, in welcher Bar sie stattfinden wird, sondern auch den genauen Zeitpunkt dieser Veranstaltung.
Nach unserer Wahrnehmung ist Zeit weniger eine gerade Linie als ein Strahl. Das heißt, es hat einen Ausgangspunkt und die Bewegung wird nur in eine Richtung ausgeführt - von der Vergangenheit in die Zukunft. Und nur die Gegenwart ist real. Weder die Vergangenheit noch die Zukunft existieren, so wie es aus Sicht eines Bürokaufmanns zur Mittagszeit kein Frühstück und Abendessen gibt.
Die Relativitätstheorie stimmt damit jedoch nicht überein. Zeit ist aus ihrer Sicht eine vollständige Dimension. Alle Ereignisse, die existierten, existieren und weiterhin existieren werden, sind so real wie der Meeresstrand real ist, egal wo genau uns die Träume vom Klang der Brandung überrascht haben. Unsere Wahrnehmung ist so etwas wie ein Suchscheinwerfer, der einen bestimmten Zeitabschnitt auf einer geraden Linie beleuchtet. Die Menschheit in ihrer vierten Dimension sieht ungefähr so aus:
Aber wir sehen nur eine Projektion, ein Stück dieser Dimension zu jedem einzelnen Zeitpunkt. Ja, wie Brokkoli auf einem MRT-Gerät.
Bis jetzt haben alle Theorien mit einer großen Anzahl räumlicher Dimensionen gearbeitet, und die zeitliche war immer die einzige. Aber warum erlaubt der Raum mehrere Dimensionen für den Raum, aber nur einmal? Bis Wissenschaftler diese Frage beantworten können, wird die Hypothese von zwei oder mehr Zeiträumen für alle Philosophen und Science-Fiction-Autoren sehr attraktiv erscheinen. Ja, und Physiker, was ist wirklich da? Zum Beispiel sieht der amerikanische Astrophysiker Yitzhak Bars die zweite Zeitdimension als die Wurzel aller Probleme mit der Theorie von Allem. Versuchen wir als mentale Übung, uns eine Welt mit zwei Zeiten vorzustellen.
Jede Dimension existiert separat. Dies drückt sich darin aus, dass die Koordinaten in anderen Dimensionen unverändert bleiben können, wenn wir die Koordinaten eines Objekts in einer Dimension ändern. Wenn Sie sich also entlang einer Zeitachse bewegen, die eine andere im rechten Winkel schneidet, stoppt die Schnittzeit am Schnittpunkt. In der Praxis sieht es ungefähr so aus:
Alles, was Neo tun musste, war seine eindimensionale Zeitachse senkrecht zur Zeitachse der Kugeln zu positionieren. Bloße Kleinigkeit, stimme zu. In der Tat ist alles viel komplizierter.
Die genaue Zeit in einem Universum mit zwei Zeitdimensionen wird durch zwei Werte bestimmt. Ist es schwer, sich ein zweidimensionales Ereignis vorzustellen? Das heißt, eine, die sich gleichzeitig entlang zweier Zeitachsen erstreckt? Es ist wahrscheinlich, dass eine solche Welt Spezialisten für Zeitkartierung erfordert, da Kartographen die zweidimensionale Oberfläche des Globus kartieren.
Was unterscheidet den zweidimensionalen Raum noch vom eindimensionalen Raum? Zum Beispiel die Fähigkeit, ein Hindernis zu umgehen. Dies ist bereits völlig jenseits der Grenzen unseres Geistes. Ein Bewohner einer eindimensionalen Welt kann sich nicht vorstellen, wie es ist, um eine Ecke zu biegen. Und was ist das - eine Ecke in der Zeit? Darüber hinaus können Sie im zweidimensionalen Raum vorwärts, rückwärts und sogar diagonal reisen. Ich habe keine Ahnung, wie es ist, diagonal durch die Zeit zu gehen. Ich spreche nicht einmal von der Tatsache, dass Zeit die Grundlage vieler physikalischer Gesetze ist, und es ist unmöglich sich vorzustellen, wie sich die Physik des Universums mit dem Erscheinen einer anderen Zeitdimension verändern wird. Aber darüber nachzudenken ist so aufregend!
Eine sehr große Enzyklopädie
Andere Dimensionen sind noch nicht entdeckt und existieren nur in mathematischen Modellen. Aber Sie können versuchen, sie sich so vorzustellen.
Wie wir zuvor herausgefunden haben, sehen wir eine dreidimensionale Projektion der vierten (Zeit-) Dimension des Universums. Mit anderen Worten, jeder Moment der Existenz unserer Welt ist ein Punkt (ähnlich der Nulldimension) im Zeitintervall vom Urknall bis zum Ende der Welt.
Diejenigen unter Ihnen, die über Zeitreisen gelesen haben, wissen, wie wichtig die Krümmung des Raum-Zeit-Kontinuums in ihnen ist. Dies ist die fünfte Dimension - darin wird die vierdimensionale Raumzeit "gebogen", um zwei Punkte auf dieser geraden Linie zusammenzuführen. Ohne dies wäre die Reise zwischen diesen Punkten zu lang oder sogar unmöglich. Grob gesagt ähnelt die fünfte Dimension der zweiten - sie verschiebt die "eindimensionale" Raum-Zeit-Linie in die "zweidimensionale" Ebene mit allen sich daraus ergebenden Möglichkeiten, sich um eine Ecke zu wickeln.
Unsere besonders philosophisch denkenden Leser haben wahrscheinlich etwas früher über die Möglichkeit des freien Willens unter Bedingungen nachgedacht, unter denen die Zukunft bereits existiert, aber noch nicht bekannt ist. Die Wissenschaft beantwortet diese Frage wie folgt: Wahrscheinlichkeiten. Die Zukunft ist kein Stock, sondern ein ganzer Besen möglicher Szenarien. Welches wird wahr - wir werden es herausfinden, wenn wir dort ankommen.
Jede der Wahrscheinlichkeiten existiert als "eindimensionales" Segment auf der "Ebene" der fünften Dimension. Was ist der schnellste Weg, um von einem Segment zum anderen zu springen? Das ist richtig - biegen Sie dieses Flugzeug wie ein Blatt Papier. Wo biegen? Und wieder ist es richtig - in der sechsten Dimension, die der gesamten komplexen Struktur "Volumen" gibt. Und macht es so wie einen dreidimensionalen Raum "fertig", einen neuen Punkt.
Die siebte Dimension ist eine neue gerade Linie, die aus sechsdimensionalen "Punkten" besteht. Was ist ein anderer Punkt auf dieser Linie? Die ganze unendliche Reihe von Optionen für die Entwicklung von Ereignissen in einem anderen Universum, die nicht als Ergebnis des Urknalls entstanden sind, sondern unter verschiedenen Bedingungen und nach unterschiedlichen Gesetzen handeln. Das heißt, die siebte Dimension sind Perlen aus parallelen Welten. Die achte Dimension sammelt diese "Linien" in einer "Ebene". Und das neunte kann mit einem Buch verglichen werden, das zu allen "Blättern" der achten Dimension passt. Es ist eine Sammlung aller Geschichten aller Universen mit allen Gesetzen der Physik und allen Anfangsbedingungen. Zeigen Sie erneut.
Hier stoßen wir an die Grenze. Um uns die zehnte Dimension vorzustellen, brauchen wir eine gerade Linie. Und welchen anderen Punkt kann es auf dieser geraden Linie geben, wenn die neunte Dimension bereits alles abdeckt, was man sich vorstellen kann, und sogar das, was man sich nicht vorstellen kann? Es stellt sich heraus, dass die neunte Dimension nicht nur ein weiterer, sondern der letzte Ausgangspunkt ist - jedenfalls für unsere Vorstellungskraft.
Die Stringtheorie behauptet, dass Strings in der zehnten Dimension vibrieren - die Grundpartikel, aus denen alles besteht. Wenn die zehnte Dimension alle Universen und alle Möglichkeiten enthält, existieren überall und jederzeit Zeichenfolgen. In gewisser Weise existiert jeder String in unserem Universum und jeder andere. Zu jeder Zeit. Sofort. Cool was?
Physiker, Experte für Stringtheorie. Bekannt für seine Arbeiten zur Spiegelsymmetrie in Bezug auf die Topologie der entsprechenden Calabi-Yau-Mannigfaltigkeiten. Er ist einem breiten Publikum als Autor populärwissenschaftlicher Bücher bekannt. Sein elegantes Universum wurde für einen Pulitzer-Preis nominiert.
Im September 2013 kam Brian Greene auf Einladung des Polytechnischen Museums nach Moskau. Der berühmte Physiker, Stringtheoretiker, Professor an der Columbia University, ist in der Öffentlichkeit vor allem als Popularisierer der Wissenschaft und Autor des Buches "Elegant Universe" bekannt. Lenta.ru sprach mit Brian Greene über die Stringtheorie und die jüngsten Herausforderungen sowie die Quantengravitation, das Amplitudeneder und die soziale Kontrolle.
