ჩვენს სამყაროს შეიძლება ჰქონდეს მეხუთე განზომილება.

1905 წელს ალბერტ აინშტაინმა თავის ფარდობითობის თეორიაში აჩვენა, რომ სივრცე მჭიდრო კავშირშია დროსთან სინათლის სიჩქარის კოსმოსური ზღვრით და ამიტომ ჩვენ ვცხოვრობთ სამყაროში ოთხი განზომილების სივრცეში.

თუმცა, ჩვენ ვფიქრობთ სამყაროზე სივრცის სამ განზომილებაში (ჩრდილოეთ-სამხრეთი, აღმოსავლეთი-დასავლეთი, ზევით-ქვევით) და დროის ერთ განზომილებაში (წარსული-მომავალი). ამ შემთხვევაში, მეხუთე განზომილება იქნება სივრცის დამატებითი განზომილება.

ასეთი გაზომვა დამოუკიდებლად შემოგვთავაზეს ფიზიკოსებმა ოსკარ კლაინმა და თეოდორ კალუზამ 1920-იან წლებში. ისინი შთაგონებული იყვნენ აინშტაინის გრავიტაციის თეორიით, რომელმაც აჩვენა, რომ მასა ოთხგანზომილებიან სივრცე-დროს ახვევს.

შეიძლება თუ არა იმ დროს ცნობილი სხვა ძალა (ელექტრომაგნიტური ძალა) აიხსნას სივრცის დამატებითი განზომილების გამრუდებით? კალუზამ და კლეინმა აღმოაჩინეს, რომ ეს შესაძლებელი იყო.

მაგრამ რადგან ელექტრომაგნიტური ძალა 1040-ჯერ უფრო ძლიერია ვიდრე გრავიტაცია, დამატებითი განზომილების გამრუდება იმდენად დიდი უნდა იყოს, რომ ის ატომზე ბევრად პატარა რგოლად გადაიქცეს და შეუძლებელი იქნება მისი შემჩნევა.

როდესაც ნაწილაკი, როგორიცაა ელექტრონი, მოგზაურობს ჩვენთვის უხილავ სივრცეში, ის ბრუნავს მეხუთე განზომილების გარშემო, როგორც ზაზუნა ბორბალზე.

კალუზასა და კლეინის ხუთგანზომილებიან თეორიას სერიოზული დარტყმა მიაყენა ატომის ბირთვის რეგიონში მოქმედი კიდევ ორი ​​ფუნდამენტური ძალის აღმოჩენამ, როგორიცაა ძლიერი და სუსტი ბირთვული ურთიერთქმედებები.

მაგრამ იდეა, რომ დამატებითი ზომები ხსნის ძალებს, ნახევარი საუკუნის შემდეგ გააცოცხლეს"სიმების თეორიის" მომხრეებმა, რომლებიც სამყაროს ფუნდამენტურ სამშენებლო ბლოკებს ხედავენ არა როგორც ნაწილაკებს, არამედ როგორც მასის ენერგიის პაწაწინა "სიმებს". ოთხივე ძალის სიმულაციისთვის, სიმები ვიბრირებს 10 განზომილებიან სივრცე-დროში, ექვსი სივრცითი განზომილებით, რომელიც ატომზე გაცილებით მცირე ზომისაა.

სიმების თეორიამ წარმოშვა იდეა, რომ ჩვენი სამყარო შეიძლება იყოს სამგანზომილებიანი კუნძული ან „ბრანე“ (ჰიპოთეტური ფუნდამენტური უფრო მაღალი განზომილებიანი ფიზიკური ობიექტი, რომლის განზომილება ნაკლებია იმ სივრცის განზომილებაზე, რომელშიც ის ბინადრობს).

ამან გახსნა დამაინტრიგებელი შესაძლებლობა იმის ასახსნელად, თუ რატომ არის გრავიტაცია ასე სუსტი დანარჩენ სამ ფუნდამენტურ ძალასთან შედარებით. მიუხედავად იმისა, რომ ძალები მიმაგრებულია ბრანზე, იდეა იმაში მდგომარეობს, რომ გრავიტაცია იჭრება ექვს დამატებით სივრცულ განზომილებაში, რაც მნიშვნელოვნად ასუსტებს მის ძალას ბრანზე.

არსებობს გზა, რომ მივიღოთ უფრო დიდი მეხუთე განზომილება, რომელიც არის მოხრილი ისე, რომ ჩვენ ვერ ვხედავთ მას, და ეს შემოგვთავაზეს ფიზიკოსებმა ლიზა რენდალმა და რამან სანდრამმა 1999 წელს. დამატებით სივრცულ განზომილებას შეუძლია ახსნას ერთ-ერთი უდიდესი კოსმოსური საიდუმლო: „ბნელი მატერიის“ იდენტურობა, უხილავი ნივთიერება, რომელიც, როგორც ჩანს, 6-ჯერ აჭარბებს ხილულ ვარსკვლავებსა და გალაქტიკებს.

2021 წელს, გერმანიაში, მაინცის იოჰანეს გუტენბერგის უნივერსიტეტის ფიზიკოსთა ჯგუფმა გამოთქვა ვარაუდი, რომ ფარულ მეხუთე განზომილებაში გავრცელებული აქამდე უცნობი ნაწილაკების გრავიტაცია შეიძლება გამოჩნდეს ჩვენს ოთხგანზომილებიან სამყაროში, როგორც დამატებითი გრავიტაცია, რომელსაც ამჟამად ბნელ მატერის მივაწერთ.

აღსანიშნავია, რომ ბნელი მატერიის შესაძლო კანდიდატების ნაკლებობა არ არის, მათ შორის, სუბატომური ნაწილაკები, რომლებიც ცნობილია, როგორც აქსიონები, შავი ხვრელები და მომავლის დროით შებრუნებული მატერია!

დამეთანხმებით, რომ ძალიან საინტერესო სამყაროში ვცხოვრობთ!