Фізікі: У Сусвеце ў ўсіх на вачах могуць хавацца дадатковыя вымярэнні
- 24.11.2025, 19:59
Паводле іх слоў, існуюць спосабы ўбачыць схаваныя вымярэнні, не маючы да іх прамога доступу.
У 1919 годзе фізік Тэадор Калуца высунуў гіпотэзу, што дадатковыя вымярэнні могуць вырашыць некаторыя нявырашаныя загадкі фізікі. Пакуль што не знойдзена ніякіх сведчанняў існавання якіх-небудзь дадатковых вымярэнняў, што выходзяць за межы звыклага нам чатырохмернага прастора-часу.
Аднак цалкам выключаць такую магчымасць нельга, лічыць амерыканскі астрафізік Пол Сатэр, піша Space (пераклад — «Фокус»).
Загадка гравітацыі
Адна з самых вялікіх загадак сучаснай фізікі — так званая праблема іерархіі. Па сутнасці, сіла гравітацыі занадта слабая. Яна ў мільярды мільярдаў разоў слабейшая за любую іншую фундаментальную сілу прыроды, і фізікі не ведаюць, чаму, — кажа Сатэр.
Адна з магчымасцяў у тым, што гравітацыя здольная на нешта асаблівае, чаго не могуць рабіць іншыя сілы прыроды. Нагадаем, што, акрамя гравітацыі, існуе яшчэ электрамагнітная сіла, а таксама слабое і моцнае ўзаемадзеянне. Усе яны з'яўляюцца фундаментальнымі сіламі прыроды.
Паводле слоў Сатэра, магчыма, у Сусвеце існуе больш вымярэнняў, чым звыклы нам чатырохмерны прастора-час, які складаецца з трох вымярэнняў прасторы і аднаго вымярэння часу. Магчыма, усе астатнія сілы прывязаныя да прасторы-часу, але гравітацыя распаўсюджваецца і на дадатковыя вымярэнні. Гэта настолькі аслабіла б гравітацыю, што яна выглядала б слабой.
Дзе знаходзяцца дадатковыя вымярэнні?
Тады ўзнікае пытанне: дзе менавіта знаходзяцца гэтыя дадатковыя вымярэнні? Людзі не адчуваюць ніякіх дадатковых вымярэнняў, і фізікі іх не выявілі. Сатэр лічыць, што дадатковыя вымярэнні павінны быць згарнутыя адзін вакол аднаго ў настолькі малых маштабах, што мы іх не заўважаем. Калі мы рухаемся па Сусвеце, мы фактычна абыходзім усе гэтыя згорнутыя вымярэнні.
Каб зрабіць гравітацыю настолькі слабой, дадатковыя вымярэнні павінны мець памер прыкладна ў адну дзясятую міліметра, што неверагодна вялікі для субатамных працэсаў. І адзіная прычына, па якой фізікі не заўважылі такіх вялікіх дадатковых вымярэнняў, у тым, што толькі гравітацыя можа іх адчуваць, — кажа вучоны.
Паводле слоў Сатэра, усё ж існуюць спосабы ўбачыць схаваныя вымярэнні, не маючы да іх прамога доступу. Уявіце, што вы вельмі моцна згортваеце папяровую трубку і затым запускаеце бязмасавую часціцу, напрыклад, фатон, па яе краі. Гэта часціца будзе рухацца ўздоўж трубкі, але таксама і па яе акружнасці.
Калі вы паглядзіце на трубку з дастаткова вялікай адлегласці, вы не ўбачыце яе згорнутае вымярэнне. Вы ўбачыце, як фатон рухаецца ўніз, але, паколькі частка яго руху адбываецца ў нябачным для нас вымярэнні, будзе здавацца, што ён рухаецца павольней за святло. Але часціцы, якія рухаюцца павольней за святло, маюць масу, а гэта значыць, што калі б фатоны маглі пранікаць у дадатковыя вымярэнні, яны зусім не былі б бязмасавымі часціцамі. Фатон, часціца святла, не мае масы.
Як можна выявіць дадатковыя вымярэнні?
Лічыцца, што носьбітамі гравітацыі з'яўляюцца бязмасавыя часціцы — гравітоны. Гэтыя гравітоны рухаліся б са хуткасцю святла, але калі б яны маглі пранікаць у дадатковыя вымярэнні, яны выглядалі б як часціцы з масай. А з-за дзіўных правілаў квантавай механікі і хвалевай прыроды часціц мы ўбачылі б бясконцае мноства мас гравітонаў, — кажа Сатэр.
Таму ключом да выяўлення дадатковых вымярэнняў могуць стаць эксперыменты на паскаральніках часціц, якія дапамаглі б выявіць часціцы, падобныя да гравітонаў, што маюць масу.
Але пакуль што гэтыя часціцы не выявілі. Аднак гэта не азначае, што дадатковых вымярэнняў не існуе. Некаторыя фізікі лічаць, што дадатковыя вымярэнні настолькі моцна скрыўляюцца, што робіць іх дастаткова вялікімі для тлумачэння слабой сілы гравітацыі, але гэта робіць гравітоны нябачнымі для паскаральнікаў часціц.
Таму, магчыма, дадатковыя вымярэнні хаваюцца ў ўсіх на вачах.