Wenn jemand „verschiedene Dimensionen“ erwähnt, denken wir an Dinge wie Paralleluniversen – alternative Realitäten, die parallel zu unseren existieren, aber in denen die Dinge anders funktionieren oder sich ereignen. Die Realität der Dimensionen und wie sie bei der Ordnung unseres Universums eine Rolle spielen, unterscheidet sich jedoch wirklich von dieser populären Charakterisierung.
Um es herunterzubrechen, Dimensionen sind einfach die verschiedenen Facetten dessen, was wir als Realität wahrnehmen. Wir sind uns sofort der drei Dimensionen bewusst, die uns täglich umgeben – diejenigen, die die Länge, Breite und Tiefe aller Objekte in unseren Universen definieren (die x-, y- bzw. z-Achsen).
Abgesehen von diesen drei sichtbaren Dimensionen glauben Wissenschaftler, dass es noch viel mehr geben könnte. Tatsächlich postuliert der theoretische Rahmen der Superstring-Theorie, dass das Universum in zehn verschiedenen Dimensionen existiert. Diese verschiedenen Aspekte bestimmen das Universum, die fundamentalen Kräfte der Natur und alle darin enthaltenen Elementarteilchen.
Dieerste Dimension, wie bereits erwähnt, gibt ihm die Länge (auch bekannt als die x-Achse). Eine gute Beschreibung eines eindimensionalen Objekts ist eine gerade Linie, die nur der Länge nach existiert und keine anderen erkennbaren Eigenschaften hat. Fügen Sie es hinzu azweite Dimension, die y-Achse (oder Höhe), und Sie erhalten ein Objekt, das eine zweidimensionale Form (wie ein Quadrat) annimmt.
Diedritte Dimensionbeinhaltet die Tiefe (die Z-Achse) und gibt allen Objekten ein Gefühl von Fläche und Querschnitt. Das perfekte Beispiel dafür ist ein Würfel, der in drei Dimensionen existiert und eine Länge, Breite, Tiefe und damit ein Volumen hat. Jenseits dieser drei liegen die sieben Dimensionen, die für uns nicht sofort erkennbar sind, aber dennoch als direkter Einfluss auf das Universum und die Realität, wie wir sie kennen, wahrgenommen werden können.
Die Zeitleiste des Universums, beginnend mit dem Urknall. Nach der Stringtheorie ist dies nur eine von vielen möglichen Welten. Bildnachweis: NASA
Wissenschaftler glauben, dass dievierte Dimensionist die Zeit, die die Eigenschaften aller bekannten Materie zu einem bestimmten Zeitpunkt bestimmt. Zusammen mit den drei anderen Dimensionen ist es wichtig, die Position eines Objekts in der Zeit zu kennen, um seine Position im Universum zu bestimmen. In den anderen Dimensionen kommen die tieferen Möglichkeiten ins Spiel, und ihre Interaktion mit den anderen zu erklären, ist für Physiker besonders knifflig.
Nach der Superstring-Theorie entsteht in der fünften und sechsten Dimension die Vorstellung von möglichen Welten. Wenn wir bis zum durchschauen könntenfünfte Dimension, würden wir eine Welt sehen, die sich leicht von unserer eigenen unterscheidet und uns die Möglichkeit geben würde, die Ähnlichkeit und die Unterschiede zwischen unserer Welt und anderen möglichen zu messen.
In demsechste, würden wir eine Ebene möglicher Welten sehen, auf der wir alle möglichen Universen vergleichen und positionieren könnten, die mit den gleichen Anfangsbedingungen wie dieses beginnen (d. h. dem Urknall). Theoretisch könnten Sie, wenn Sie die fünfte und sechste Dimension meistern könnten, in die Vergangenheit reisen oder in verschiedene Zukünfte gehen.
In demsiebte Dimension, haben Sie Zugang zu den möglichen Welten, die mit unterschiedlichen Ausgangsbedingungen beginnen. Während im fünften und sechsten die Anfangsbedingungen gleich waren und die nachfolgenden Handlungen anders waren, ist hier von Anbeginn der Zeit alles anders. Dieachte Dimensiongibt uns wieder eine Ebene solcher möglichen Universumsgeschichten, von denen jede mit unterschiedlichen Anfangsbedingungen beginnt und sich ins Unendliche verzweigt (daher werden sie Unendlichkeiten genannt).
In demneunte Dimension, können wir alle möglichen Universumsgeschichten vergleichen, beginnend mit all den verschiedenen möglichen Gesetzen der Physik und Anfangsbedingungen. In demzehntes und letztes Maß, kommen wir an den Punkt, an dem alles Mögliche und Vorstellbare abgedeckt ist. Darüber hinaus können wir uns niederen Sterblichen nichts vorstellen, was es zur natürlichen Begrenzung dessen macht, was wir uns in Bezug auf die Dimensionen vorstellen können.
Die Existenz zusätzlicher Dimensionen wird mit der Calabi-Yau-Mannigfaltigkeit erklärt, in der alle intrinsischen Eigenschaften der Elementarteilchen verborgen sind. Kredit: Ein Hanson.
Die Existenz dieser zusätzlichen sechs Dimensionen, die wir nicht wahrnehmen können, ist für die Stringtheorie notwendig, damit sie ihrer Natur nach konsistent sind. Die Tatsache, dass wir nur vier Dimensionen des Raumes wahrnehmen können, kann durch einen von zwei Mechanismen erklärt werden: Entweder werden die zusätzlichen Dimensionen in einem sehr kleinen Maßstab verdichtet, oder unsere Welt lebt möglicherweise auf einer dreidimensionalen Untermannigfaltigkeit, die einer Brane entspricht, auf wodurch alle bekannten Teilchen außer der Schwerkraft eingeschränkt würden (auch bekannt als Brane-Theorie).
Wenn die zusätzlichen Dimensionen kompaktifiziert sind, müssen die zusätzlichen sechs Dimensionen die Form einer Calabi-Yau-Mannigfaltigkeit haben (siehe oben). Für unsere Sinne nicht wahrnehmbar, hätten sie aber von Anfang an die Entstehung des Universums bestimmt. Daher glauben Wissenschaftler, dass sie durch einen Blick in die Vergangenheit, mit Teleskopen, um Licht aus dem frühen Universum (d. h. vor Milliarden von Jahren) zu entdecken, möglicherweise erkennen können, wie die Existenz dieser zusätzlichen Dimensionen die Entwicklung des Kosmos beeinflusst haben könnte.
Ähnlich wie bei anderen Kandidaten für eine große vereinheitlichende Theorie – auch bekannt als Theory of Everything (TOE) – ist der Glaube, dass das Universum aus zehn Dimensionen besteht (oder mehr, je nachdem, welches Modell der Stringtheorie Sie verwenden) ein Versuch, die Standardmodell der Teilchenphysik mit der Existenz der Gravitation. Kurz gesagt, es ist ein Versuch zu erklären, wie alle bekannten Kräfte in unserem Universum interagieren und wie andere mögliche Universen selbst funktionieren könnten.
Für weitere Informationen, hier ist ein Artikel auf Universe Today über paralleluniversen , und ein anderer Wissenschaftler in einem Paralleluniversum dachten, sie hätten herausgefunden, dass es nicht wirklich existiert.
Es gibt auch einige andere großartige Ressourcen online. Da ist ein Tolles Video das erklärt die zehn Dimensionen im Detail. Sie können auch auf der PBS-Website nach den TV-Show Elegantes Universum . Es hat eine großartige Seite zu den zehn Dimensionen.
Sie können sich auch Astronomy Cast anhören. Vielleicht findest du Folge 137 Die großräumige Struktur des Universums ist ziemlich interessant.
Quelle: PBS
