Четырехмерного пространства не существует? Физики издали новую теорию
Физики описывают реальность как пространство-время – структуру, состоящую из одного измерения времени и трех пространств.
Теперь ученые выдвинули новую теорию, по которой время имеет три измерения, а пространство – его вторичный эффект.
Об этом говорится в исследовании, опубликованном в Reports in Advances of Physical Science, информирует Phys.org .
Автор работы Гюнтер Клетечка из Геофизического института Аляски (США) считает, что на самом деле измерений может быть шесть, а время состоит из трех осей, а не одной.
Его теория объясняет, что время бывает трехмерным, а не единственным как непрерывное движение вперед. При этом пространство возникает как вторичное проявление времени, однако остается составляющей единой структуры.
"Предыдущие идеи относительно трехмерного времени были преимущественно математическими конструкциями без экспериментальных связей. Моя работа превращает концепцию из интересной математической возможности в физически проверенную теорию с несколькими независимыми источниками доказательства", - написал Гюнтер Клетечка.
Что такое трехмерное время и как оно работает?
По трехмерной теории время имеет несколько независимых направлений, описывающих осями X, Y и Z подобно тому, как изображают пространство.
Это можно описать как прямую тропу для движения вперед или назад, которую пересекает другая дорога. Однако переход на вторую тропу позволяет оставаться в том же моменте обычного времени, но изучить другие версии одного дня. Физики считают, что дополнительные два измерения времени могут проявляться при экстремальной энергии, например на ранних этапах развития Вселенной или при взаимодействии элементарных частиц.
Клетечка говорит, что его теория решает некоторые проблемы предыдущих теорий трехмерного времени. Например, ученый описал сложную математическую структуру, в которой за три оси времени не возникает противоречий между причинами и последствиями.
Решение большой проблемы?
Физики-теоретики считают поиск трехмерной теории времени ответом на большой физический вопрос, ставящий в тупик ученых. Ученые стремятся найти "теорию всего", которая объединила бы четыре фундаментальные силы - электромагнетизм, сильную ядерную силу, слабую ядерную силу и гравитацию.
Стандартная модель квантовой физики успешно совмещает первые три, а гравитацию объясняют общей теорией относительности Альберта Эйнштейна.
Классическая четырехмерная концепция пространства-времени лежит в основе общей теории относительности, описывающей гравитацию и движение космических объектов. Однако она не согласуется с квантовой механикой, применяемой в очень малых масштабах. Эта несовместимость – одна из главных проблем физики, и потому ученые ищут способ объединить два подхода в единую теорию.
Клетечка считает, что в этом может помочь его трехмерное время. Описанная ученым структура точно воспроизводит известные массы разных элементарных частиц – от электронов и мюонов до кварков. Кроме того, теория объясняет, почему у них такие размеры.
"Путь к объединению (гравитации и квантовой механики – ред.) может потребовать фундаментального пересмотра самой природы физической реальности. Эта теория демонстрирует, как трехмерное время может решить многочисленные физические головоломки с помощью единой согласованной математической структуры" , – сказал автор исследования.