Според смела хипотеза, предложена преди повече от 50 години от Артър Едингтън, времето е едномерно само в близка до нас област на Вселената. Възможно е, според Едингтън, в някои много отдалечени от нашия свят райони, то да се окаже не едномерно, а например, двуизмерно, т.е. там, за да се определи даден времеви момент, са нужни две числа, а не едно.
Наистина, защо пространството има три измерения, а времето е само едномерно? Може би ние просто не сме се научили да различаваме обемността му и не подозираме за нея, както ни е трудно да разпознаваме дори триизмерността на пространството. За проблемите около представянето на размерността на пространството се разказва в Четвъртото измерение - флатлендерите (плосколандците), живеят в една равнина и неподозират за съществуването на 3-то измерение. Дали и ние просто нямаме сетива или тренирани усещания за по-високите измерения на времето?
Възможно ли е нашият свят с цялото му материално съдържание да се движи по продължение на някаква времева траектория, по която отчитаме своето време? Интересно е, дали може да се прехвърлим по друга времева траектория и каква енергия ще е необходима за това? Тези идеи може да ви се сторят доста луди, но много нови идеи във физиката отначало са изглеждали "луди" .
Първи хипотези за многомерно време
Идеята за съществуването на многоизмерно време е предложена за първи път от английския философ Брадли (Bradley). Той обърнал внимание на факта, че сънищата нямат логическа връзка помежду си, но всеки сън има свои собствени времеви в началото връзки. За да се обясни това явление Брадли предложил хипотезата за съществуването на "времеви серии", протичащи независимо една от друга.
Хинтън
Чарз Хинтън (Charles Howard Hinton (1853–1907)) е американски математик с доста авангардни идеи, автор на книги и статии, посветени на четвъртото измерение. Той е създал метод за построяване на четиримерни структури (по тримерни сечения).
Хинтън въвежда името тесеракт за хиперкуба. За него, например, четвъртото измерение не е само математическа абстракция, а реално съществуващо. Възприемането на четвъртото измерение, според Хинтън е постижимо, ако се тренира и развива човешкото съзнание в тази посока за един следващ етап от човешката еволюция.
Хинтън изказал хипотезата, че времето е четвъртото пространствено измерение. Той предположил, че светът е четириизмерно многообразие, а частиците са "нишки" в него. Човешкото съзнание във всеки момент от времето възприема само триизмерно напречно сечение от това многообразие. (Понятието многообразие е обяснено в статията за Хипотезата на Поанкаре) .
По този начин, нашият свят, според Хинтън, е статичен, а илюзията за време се получава като последователно се прехвърляме от едно напречно (тримерно) сечение на друго. Времето всъщност е движение в четвъртото измерение.
Хърбърт Уелс използва тази хипотеза в романа си "Машина на времето". Там той казва: " Единствената разлика между времето и кое да е от трите пространствени измерения е, че нашето съзнание се движи по направлението му".
Има ли живот в други измерения
Макс Тегмарк (Max Tegmark) в "За размерността на пространство-времето" (1997) разглежда подробно възможностите за съществуване на светове с различна от нашата размерност.
Следвайки слабия антропен принцип, той обобщава, че не съществуват размерности извън (3,1); там не биха съществували наблюдатели, защото:
- Повече или по-малко от едно времево измерение води до недостатъчна предвидимост.
- Повече от три пространствени размери - до недостатъчна устойчивост.
- По-малко от три пространствени размери - недостатъчно сложност.
|
Вдясно е преработена схема от илюстрацията на Макс Тегмарк в "За размерността на пространство-времето". Когато частните диференциални уравнения, описващи природните процеси, са елиптични или ултрахиперболични, няма условия да съществува наблюдател. В останалите случаи, хиперболичните, при N > 3 атомите са нестабилни, а при N < 3 липсва сложност - няма гравитационно привличане, има топологични проблеми (нервните връзки биха се пресичали). Остават още два интересни случая:
|
 Схемата е по идея на wikipedia. |
 "За размерността на пространство-времето" |
В четиримерното пространство по-леките частици, които се приближават към по-тежко тяло, или ще избягат в безкрайността, или ще бъдат засмукани и ще "паднат" върху по-тежката частица. Телата нямат стабилни орбити. Невъзможни са както Слънчевата система, така и обикновените атоми. |
Проблемите на многомерното време
|
Като цяло, не е ясно как ще функционират физическите закони в свят с многомерно време. Естествено, в един свят с многомерно време много неща ще са доста различни. Например, енергията ще бъде T-мерен вектор, а посока й - в многото направления на времето. Ако се случи двама релативистични наблюдатели, които се движат в различни направления на времето, да се срещнат в една точка на пространство-времето, те неизбежно ще се разминат в различни посоки отново, без да е възможно да останат заедно. |
 |
Друга интересна разлика е, че частиците стават по-малко стабилни при T > 1. За частица, която се разпада при T = 1, е необходимо сумата от масите на покой на получените нови частици да е по-малка от масата на първоначалната частица независимо от това колко голяма е кинетичната й енергия. Когато T > 1, това ограничение отпада и тя се разпада на по-масивни частици от нея, например:
- един протон може да се разпадне на неутрон, позитрон и неутрино,
- един електрон може да се разпадне на неутрон, антипротон и неутрино, а
- фотон с достатъчно висока енергия може да се разпадне във всяка частица и нейната античастица.
Въобще, когато T > 1 субатомните частици се държат непредсказуемо.
Размерност на времето в квантовия свят
Някои физици като Цимерман (C Zimmermann) и Чу ( TS Chu) се отказват съвсем от пространствено-времевите представи в микрокосмоса - те смятат, че пространството и времето са макро явления със статистическа природа. Какво е основанието им?
Невъзможността за пряко наблюдение на обекта на изследване в квантовата физика е една от причините, поради които понятията за време и пространство не заемат в теоретичните изследвания такова основно място, както в класическата физика. За квантовата физика не са толкова важни глобалните геометрични пространствено-времеви представи.
Квантовите обекти се движат без ясно определена траектория. Тяхното поведение се описва от вълнова функция на вероятностите и не може да се определи еднозначно състоянието на частицата във всеки момент. Частиците едновременно съществува в няколко състояния в зависимост от степента на вероятност.
Времето във вълновата функция, определена от диференциалното уравнение на Шрьодингер, е детерминирана величина, а пространствените координати в микросвета се определят от наблюдения и имат вероятностен набор от стойности. Ето защо в квантовата механика, има разминаване между пространството и времето. С други думи, процесът време е в съзнанието на наблюдателя, а самите свойства на времето (необратимост и непрекъснатост) не дават возможност да се установи връзка между времето и пространството в микрокосмоса.
Макар че състоянието на частицата се детерминира в момента на наблюдението от вълнова функция след преход на частицата в ново състояние, за да се опише това ново състояние е необходимо да се въведе нова вълнова функция, която обаче няма нищо общо с предишната. По този начин липсва причинно-следствена връзка между състоянията на частиците в различни моменти във времето. Това прави невъзможно въвеждането на причинно-следствените връзки в микрокосмоса. Тук не причинно-следствената връзка определя времевия процес, а по-скоро времевият процес (поредицата от наблюдения) определя причинно-следствената връзка (съвкупността от вълнови функции в различни моменти). Затова класическото понятие за време не може да се прилага за квантовите закони в микрокосмоса.
Поради квантови флуктуации в дълбините на микрокосмоса енергията там за известно време може да стане неопределена, а на много дълбоки нива може да загуби смисъл самото противопоставяне на минало и бъдеще. Затова учените се надяват именно в квантовия свят да открият частици от друго времево измерение.
Ако анализираме ситуацията в микрофизиката, разширяването на понятието измерение на пространството и времето е една от най-обещаващите области на съвременните изследвания. Това е свързано най-вече с необходимостта от адекватно описание на вътрешното движение и свързаните с него вътрешни симетрии на елементарните частици. Така размерността на времето и пространството може да се определи въз основа на броя на вътрешните степени на свобода, което от своя страна се дължи на вътрешните симетрии.
Инсталация Multidimensional Acrylic Form - pursuitist
Източници:
Tegmark, Max (April 1997). "On the dimensionality of spacetime".
МНОГОМЕРНОЕ ВРЕМЯ, В. С. Барашенков
Многомерное время, cyclowiki
A SHORT HISTORY OF THE FOURTH DIMENSION, Stephen M. Phillips
Физика на невъзможното, Мичио Каку
Гипотеза многомерного времени в современных физических теориях, Трофименко А.П., Артеменко О.Л., Спасков А.Н.
Privileged character of 3+1 spacetime
Относно времето, Пол Дейвис
ГИПОТЕЗА МНОГОМЕРНОГО ВРЕМЕНИ В КОНТЕКСТЕ ПРОБЛЕМ СОВРЕМЕННОЙ ФИЗИКИ ЧАСТЬI. МНОГОМЕРНОЕ ВРЕМЯ ВМАКРО- И МЕГАМИРЕ О.Л. Артеменко, А.Н. Спасков
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари