Нереальная реальность-2 - Андрей Кананин

Чтобы «втиснуть» частицу, а тем более человека, в микроскопически свёрнутое измерение нужна энергия, сопоставимая с массой Планка. Если когда-нибудь цивилизация овладеет такой суперсилой, то мы фактически получим власть над природой, поскольку будем способны изменить саму структуру пространства-времени.

Дополнительные измерения очень сложные по своей структуре. Впервые их особую форму рассчитали Эудженио Калаби19 и Шинтан Яу20.

Измерения оказались свёрнуты очень причудливым образом, закручиваясь и переплетаясь. В науке они называются многообразиями Калаби-Яу.

В каждой точке пространства имеется сложная многомерная геометрия, представляющая собой необычные шестимерные формы, которые принимают дополнительные размерности. Они прилагаются к каждой точке нашего трёхмерного пространства. Весь мир наполнен этими формами, вы буквально погружены в многообразия Калаби-Яу. Микроскопическая ткань Вселенной украшена необычными и богатейшими узорами.

Как может выглядеть многомерная Вселенная?

Наиболее правдоподобной является гипотеза, что наша реальность представляет собой немного сжатую семимерную сферу плюс четыре обычных измерения. Дело в том, что подобная конфигурация обладает рядом уникальных геометрических свойств и является очень симметричной. Именно в такую замкнутую структуру идеально математически вписываются известные нам фундаментальные взаимодействия, а также все материальные объекты окружающего мира, от атомов до галактик. То есть, Вселенная с одиннадцатью измерениями может быть оптимальным выбором самой Природы.

Почему пространство-время расщеплено на четыре и семь размерностей, а не, допустим, на пять и шесть? Почему свернулись именно семь измерений?

Есть очень интересное предположение, основанное на известном факте, что любая физическая система всегда стремится к состоянию с наименьшей энергией. Расчёты показывают, что этому условию как раз соответствует слегка сжатая семимерная сфера.

Одно дополнительное измерение можно свернуть только в окружность. Однако, уже двумерную поверхность можно соединить так, чтобы она образовала либо сферу, либо тор. Хотя обе фигуры замкнуты, они очень отличаются, поскольку тор имеет форму бублика, то есть содержит дырку посредине. Более многомерные пространства можно свернуть ещё интереснее, придав им самые причудливые формы. При семи измерениях набор возможностей становится огромным.

В многомерной Вселенной совсем по-другому проявляет себя гравитация. Ещё Ньютон, формулируя закон всемирного тяготения, обратил внимание, что гравитационное притяжение уменьшается с увеличением расстояния между двумя объектами с обратной квадратичной зависимостью. При удвоении расстояния, гравитационное притяжение снижается в четыре раза, при утроении – в девять раз, при учетверении – в шестнадцать раз и так далее. Интересно узнать, почему сила гравитации определяется именно квадратичной зависимостью?

Возможно, это напрямую связано с числом измерений. Все научные данные убедительно доказывают, что закон обратных квадратов прекрасно работает в обычных для нас масштабах. Но мы не знаем, подчиняется ли этому закону гравитация на микроскопическом уровне. Если экспериментально удастся установить отклонение от закона обратных квадратов на микромасштабах, это станет прямым доказательством существования дополнительных измерений.

В трёхмерном пространстве закону обратной квадратичной зависимости подчиняется как раз сфера. Представьте себе подобную огромную геометрическую фигуру с центром на Солнце и границей на орбите Земли. Она имеет площадь, пропорциональную квадрату расстояния между звездой и планетой. Общая плотность линий гравитационного поля, проходящего через сферу, с увеличением расстояния между Солнцем и Землёй уменьшается строго по закону обратных квадратов. Получается, что гравитация в нашем мире равномерно распределяется именно по сфере. Это важный аргумент в пользу многомерности Мироздания.

В двухмерном мире линии гравитационного поля звезды распределялись бы по окружности. Поэтому в нём сила гравитации была бы обратно пропорциональна расстоянию, а не квадрату расстояния. В одномерном мире для гравитации вообще не было бы пространства, её сила никогда не изменялась бы.

Логично предположить, что указанные закономерности должны распространяться на пространства с большим числом измерений.

Средой для гравитации является само пространство. Поэтому включение в его структуру дополнительных измерений, расширяет сферу действия гравитации.

Кстати, такое предположение является хорошим обоснованием странного факта, почему в нашем мире эта фундаментальная сила настолько слабая. Если гравитация «растворена» по многим измерениям, то она не может быть сильной в каждом из них.

Чем больше измерений, тем больше пространства для расхождения линий гравитационного поля, и тем ощутимее падает сила гравитации. Она как бы «разжижается» в многомерном пространстве. А, например, электромагнитная сила кажется нам сильной просто потому, что передающий её фотон физически не способен «выпрыгнуть» из традиционного трёхмерного мира.

Отсюда следует важнейший вывод – в многомерной Вселенной гравитация может быть отнюдь не самой слабой, как мы привыкли думать, а, наоборот, самой мощной фундаментальной силой, воедино связывающей всю структуру реальности.

Конец ознакомительного фрагмента.

Примечания

1

Вольф Фред Алан – американский физик-теоретик, специалист в области квантовой механики.

2

Дирак Поль Адриен Морис – британский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики.

3

Ньютон Исаак – выдающийся британский физик, математик и астроном. Создатель теории классической механики, автор закона всемирного тяготения.

4

Планк Макс Карл Эрнст Людвиг – выдающийся немецкий физик-теоретик, основоположник квантовой физики.

5

Юнг Томас – британский физик, один из основоположников волновой теории света.

6

Бор Нильс – выдающийся датский физик-теоретик, один из основателей квантовой механики, создатель первой квантовой теории атома.

7

Паули Вольфганг Эрнст – австрийский физик-теоретик, автор фундаментальных работ по квантовой механике и теории относительности.

8

Борн Макс – немецко-британский физик и математик, один из создателей квантовой механики.

9

Бом Дэвид Джозеф – американский физик, автор работ по квантовой механике и философии.

10

Эллсберг Даниель – американский экономист и общественный деятель.

11

Вигнер Юджин – американский физик и математик венгерского происхождения.

12

Гейзенберг Вернер Карл – немецкий физик-теоретик, автор многих фундаментальных работ по квантовой теории.

13

Кларк Артур Чарльз – британский писатель-фантаст, футуролог и изобретатель.

14

Хиггс Питер Уэйр – британский физик-теоретик, предсказавший существование бозона массы.

15

Казимир Хендрик Бругт Герхард – голландский физик, автор феноменологической теории сверхпроводимости.

16

Калуца Теодор Франц Эдуард – немецкий физик и математик.

17

Клейн Оскар – шведский физик и математик.

18

Максвелл Джеймс Клерк – британский физик и математик, основоположник классической электродинамики.

19

Калаби Эудженио – американский математик итальянского происхождения.

20

Шинтан Яу – американский и китайский математик.