Artikel

Hur många dimensioner finns det?

top-leaderboard-limit '>

Be någon att namnge varje dimension de känner till och de kommer troligen att lista följande: längd, bredd och djup. De kan också lägga till tid om de tänker utanför den tredimensionella rutan. Men frågar en strängteoretiker: 'Hur många dimensioner finns det?' skulle väcka ett helt annat svar. Enligt denna gren av teoretisk fysik finns det minst 10 dimensioner av rymden, varav de flesta är omöjliga för människor att uppfatta.

Dimensioner är de mått som fysiker använder för att beskriva verkligheten. Låter brett, eller hur? Låt oss börja med de tre dimensioner som de flesta lär sig i grundskolan. De rumsliga dimensionerna - bredd, höjd och djup - är lättast att visualisera. En horisontell linje finns i en dimension eftersom den bara har längd; en kvadrat är tvådimensionell eftersom den har längd och bredd. Lägg till djup så får vi en kub eller en tredimensionell form.

Dessa tre koordinater används för att hitta ett objekts plats i rymden. Men rymden är inte det enda planet vi finns på; vi existerar också i tiden, det är där den fjärde dimensionen kommer in. När vi väl känner en pricks höjd, longitud, latitud och position i tiden har vi de verktyg som behövs för att plotta dess existens i universum som vi känner det.

Men vissa fysiker som prenumererar på strängteori hävdar att det finns mer till verkligheten än det observerbara universum. Strängteori, även känd som 'superstring theory', syftar till att förena två huvudteorier som beskriver hur universum fungerar: allmän relativitet (som gäller mycket stora objekt) och kvantmekanik (som gäller för mycket små). I ett fyrdimensionellt universum skulle denna teori inte vara möjlig, men när forskare en gång justerade matematiken för att inkludera tio dimensioner - 11 inklusive tid - fungerade deras ekvationer.

Efter att ha kommit med en teori som bygger på förekomsten av tio rymddimensioner hade strängteoretikerna i uppgift att förklara var de nya dimensionerna gömde sig. Deras svar: De är lika verkliga som de 'stora' dimensioner vi kan se, men de extra dimensionerna är hoprullade så tätt att de är för små för att vi ska märka direkt.

Vår grundläggande fysikförståelse gör det svårt att bearbeta, men strängteoretikern Brian Greene gör ett bra jobb med att utforma konceptet i termer som de flesta kan förstå. I sitt TED-tal från 2005 jämför Greene dessa osynliga dimensioner med kablarna som är anslutna till telefonstolpar: Från ett fönster ser en tråd ut som en endimensionell linje. Men om vi skulle studera det på nära håll skulle vi se att sladden faktiskt är rund, vilket gör den tredimensionell. Ingen analogi som jämför oobserverbara dimensioner med föremål i den observerbara världen kan någonsin vara perfekt, men detta illustrerar hur något som är så grundläggande för verkligheten kan gömma sig i vanlig syn.

Strängteori säger att det måste finnas minst 10 dimensioner av rymden plus en dimension för tiden, men det finns fysiker som hävdar att det finns fler. Vissa ställer ett universum som består av 11 rymddimensioner. Men att verkligen spränga någons sinne när de frågar hur många dimensioner det finns, säg 26: Det är det magiska numret enligt Bosonic strängteori, och det är så högt som vanliga fysiker är villiga att gå för tillfället.



Har du en stor fråga som du vill att vi ska svara på? Om så är fallet, meddela oss genom att mejla oss på bigquestions@mentalfloss.com.