Андрей Кананин - Нереальная реальность-2

В 1920-х годах в работах Теодора Калуцы 16 16 Калуца Теодор Франц Эдуард – немецкий физик и математик. и Оскара Клейна 17 17 Клейн Оскар – шведский физик и математик. впервые была сформулирована идея о существовании компактных измерений. Они предположили, что кроме обычных, в структуру реальности встроены микроскопические, скрученные измерения.

Калуца абстрактно предположил, что существует ещё одно направление, пятый блок информации о пространственном положении объекта, помимо длины, ширины, высоты и времени. И попробовал рассчитать, что при этом получится. Результат оказался удивительным.

Выведенные учёным математические формулы утверждали, что во Вселенной есть параллельные миры. Но очень миниатюрные.

В гипотетической вселенной Калуцы с дополнительным измерением гравитация и электромагнетизм становятся единой пространственно-временной рябью. А ведь именно объединение фундаментальных сил в единую теорию является самой вожделенной мечтой физиков. То есть, Калуца получил математическое решение одной из важнейших проблем всей науки, объединив уравнения гравитации Эйнштейна и уравнения электромагнетизма Максвелла 18 18 Максвелл Джеймс Клерк – британский физик и математик, основоположник классической электродинамики. .

В свою очередь, Клейн рассчитал, что дополнительное измерение свёрнуто в сверхмалую окружность размером с планковскую длину, то есть 0.000000000000000000000000000000001 сантиметра. Оно присутствует везде. В каждой точке пространства есть эта крохотная окружность. Более современные расчёты показывают, что минимальный размер дополнительного измерения может быть значительно больше планковского, но все же крайне малым – 0.00000000000000001 сантиметра. Поэтому его всё равно невозможно разглядеть современными приборами.

Клейн доказал – то, что верно для отдельного объекта, может быть верно и для всей структуры Вселенной, что большие и маленькие измерения могут быть вписаны в единую ткань пространства.

Поначалу эта идея воспринималась как фантастика. Но сегодня учёные практически уверены в том, что Вселенная имеет дополнительные измерения. Они могут быть двух видов: протяжёнными, доступными для нашего восприятия, или же компактными, которые очень сложно обнаружить. Эта концепция известна как теория Калуцы-Клейна.

На самой ранней стадии эволюции Вселенной все измерения были сильно искривлены и составляли неделимое целое. Три известных нам измерения в своё время совершенно точно тоже были микроскопическими.

Из теории относительности мы знаем, что пространство эластично. Поэтому логично предположить, что со временем некоторые измерения увеличились в размере и расширяются до сих пор. При этом сохранились другие измерения, которые до настоящего момента всё ещё остаются компактными.

В каждой точке привычного нам пространства присутствуют невидимые, свёрнутые в петли самой необычной формы, дополнительные измерения.

Они вписаны в саму структуру Мироздания, они везде.

Когда вы идёте по улице, то перемещаетесь не только в трёх протяжённых измерениях, но, одновременно, и в компактных. Такой мир сложно представить, но можно очень точно описать математически.

Главная загадка заключается в том, почему три пространственных измерения развернулись, а остальные остались туго свёрнутыми в микроскопические области?

Если они не распрямились, то какая неведомая сила сдерживает их?

Ещё один стратегический вопрос – почему макроскопических измерений именно три?

Ответ на последний вопрос состоит в том, что трёхмерность предпочтительнее других вариантов размерности для физики нашей Вселенной. При меньшем числе измерений не могут существовать сложные структуры. При б о льшем числе измерений не могут возникнуть устойчивые атомы. Поэтому наш мир таков, как есть.

Но привычная нам структура Мироздания отнюдь не означает, что в природе не могут существовать отделённые от нас параллельные миры с иной размерностью.

Как вообразить себе параллельные измерения? Есть несколько подходящих аналогий.

Представьте очень длинную и тонкую трубку, наподобие соломинки для коктейля. Её поверхность содержит два измерения. Первое – большое продольное, визуально наблюдаемое как длинное, вертикальное. Второе – короткое в виде окружности, закрученное вокруг трубки.

Хотя поперечный размер намного меньше продольного, рассматривая трубку вблизи, вы без труда оцените её объём, поймёте, что её поверхность представляет собой двумерный цилиндр. Но стоит отойти на некоторое расстояние, и трубка будет выглядеть как одномерная прямая линия. Издалека вы не видите её толщину. Поэтому можно ошибочно предположить, что поверхность подобного объекта имеет не два, а одно измерение.