Innehåll
- För det första relativitetsteorin
- Femte dimensionsteorier
- Osynligt av det nakna ögat
- Gravitet och dess effekter
- Sedan var det 10 - eller fler
Den femte dimensionen har två definitioner: den första är att det heter ett pop-vocal grupp från 1969. Den andra, poserade av den svenska fysikern Oskar Klein, är att det är en dimension som inte ses av människor där tyngdkraften och elektromagnetismen förenas för att skapa en enkel men graciös teori om de grundläggande krafterna. Idag använder forskare 10 dimensioner och strängteori för att förklara var tyngdekraft och ljus från det elektromagnetiska spektrumet möts.
För det första relativitetsteorin
För att få tag på den femte dimensionen börjar du med Einsteins speciella relativitetsteori. Einstein föreslog att fysikens lagar är konsekventa för icke-accelererande observatörer, oavsett var i rymden de är, eftersom absoluta referensramar inte finns. Einsteins teori uttalade att en enhets hastighet, eller dess fart, endast är mätbar i förhållande till något annat, och för det andra att ljusets hastighet är en konstant i ett vakuum, oavsett vilken person som mäter det och den hastighet som personen reser med. Den tredje delen av ekvationen är att ingenting går snabbare än ljus i kontrast till Newtons gravitationslagar. För att få det att fungera behövde Einstein den fjärde dimensionen som kallas rymdtid. Han uttryckte sin teori med den berömda matematiska ekvationen E = MC2.
Femte dimensionsteorier
Eftersom ljus, eller energi, i Einsteins teori kommer från interaktioner mellan den elektromagnetiska kraften, har forskare letat i över 100 år efter sätt att förena energi eller ljus från den elektromagnetiska kraften med de tre andra krafterna, som är starka och svaga kärnkrafter och allvar. Två teorier, oberoende utvecklade och föreslagna av den tyska matematikern Theodor Kaluza och den svenska fysikern Oskar Klein föreslog möjligheten till en femte dimension där elektromagnetism och tyngdkraft förenas.
Osynligt av det nakna ögat
Klein kom med tanken på att den femte dimensionen är osynlig för det mänskliga ögat, eftersom det är mindre och krullar upp sig själv som en pillebugg rullar upp under hot. Einstein och hans assistenter, Valentine Bargmann och Peter Bergmann, under början av 1930- och 1940-talet försökte framgångsrikt binda den fjärde dimensionen i Einsteins teori till en extra fysisk dimension, den femte, för att införliva elektromagnetism.
Gravitet och dess effekter
Einsteins relativitetsteori föreslog i huvudsak att rymdtid blir sned, känd som tyngdkraft, av stora föremål som jorden. Han ställde upp mätningen av gravitationsvågor och möjligheten för svarta hål, även om han tillbringade sina senare år på att motbevisa tanken på svarta hål, som forskarna äntligen bekräftade som verkliga 1971, decennier efter Einsteins död. Men 100 år efter att han först publicerade sin relativitetsteori bekräftade forskare också förekomsten av gravitationsvågor i september 2015, då forskare från Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory först upptäckte och mätte gravitationsvågor som krusade genom rymden när två svarta hål anslöt sig.
Sedan var det 10 - eller fler
Forskare håller fortfarande inte med om hur många dimensioner som verkligen finns. Vissa säger sex, andra säger 10, och andra säger ad infinitum eller till oändlighet. Stringteorin säger att absolut allt i detta universum är en manifestation av ett enda objekt - en minuscule sträng. Hur det vibrerar avgör om det är en foton eller en elektron, och allt är en del av ett enda enhetligt koncept. Eftersom inte tillräckliga avvikelser kan stå för alla partiklar och krafter i universum, kräver strängteori minst sex ytterligare dimensioner utöver de kända fyra. Dessa dimensioner finns i två typer: de som du kan se och de som är små och böjda, som Klein ursprungligen poserade, existerande på mikroskopisk nivå.