- CITY GUIDE
- PODCAST
-
18°
Πόσες διαστάσεις υπάρχουν;
Είναι άραγε ο γνωστός μας χωροχρόνος η πραγματική κατάσταση του σύμπαντος;
Υπάρχουν τρεις, τέσσερις, δέκα ή έντεκα διαστάσεις; Και άραγε… γιατί;
Καλή ερώτηση... Η απλή και πιο προφανής απάντηση είναι πως ζούμε σε ένα σύμπαν που έχει τέσσερις όλες κι όλες διαστάσεις, που μας φτάνουν και μας περισσεύουν: τρεις χωρικές (μήκος, πλάτος, ύψος) και μία χρονική (ο χρόνος). Αυτές όλες μαζί, όπως ξέρουμε, συνθέτουν τον λεγόμενο χωροχρόνο. Στην καθημερινή μας αντίληψη και εμπειρία, αντιλαμβανόμαστε πάντα και τις τρεις διαστάσεις γύρω μας, ενώ ο χρόνος κυλάει σταθερά προς μία κατεύθυνση —από το παρόν προς το μέλλον—, ορίζοντας το πλαίσιο μέσα στο οποίο κινούμαστε και υπάρχουμε. Και αυτό είναι πάρα πολύ καλό, και βολικό. Και δεν χρειάζεται αλλαγή. Για όνομα του καλού Θεού.
Από την άλλη, βέβαια, μια πιο εμπεριστατωμένη και επιστημονική προσέγγιση θα μας πήγαινε πολύ πιο πέρα —για την ακρίβεια, αυτό το «πιο πέρα» θα ήταν πολύ αλλόκοτο από μόνο του, και πολύ-πολύ πιο πέρα από όσο μπορούμε να φανταστούμε—, καθώς η σύγχρονη φυσική αμφισβητεί το τετραδιάστατο όριο του σύμπαντος.
Σύμφωνα με κάποιες προηγμένες θεωρίες, μεταξύ των οποίων κεντρική θέση έχει η Θεωρία των Χορδών, το σύμπαν μας ενδέχεται να έχει δέκα ή έντεκα διαστάσεις συνολικά. Οι επιπλέον αυτές διαστάσεις είναι τόσο απίστευτα μικρές και «τυλιγμένες» σε υποατομική κλίμακα, που δεν μπορούμε να τις ανιχνεύσουμε ούτε με τις αισθήσεις μας —αυτό δα έλειπε—, αλλά ούτε με τα σημερινά τεχνολογικά μέσα, ακόμη και τα πιο προηγμένα και «πειραματικά» ανάμεσά τους. Παράλληλα, στη φιλοσοφία και στα μαθηματικά, η έννοια της διάστασης απελευθερώνεται από τους φυσικούς περιορισμούς, επιτρέποντας τη μελέτη χώρων με άπειρες διαστάσεις, όπου κάθε μεταβλητή και κάθε παράγοντας ενός προβλήματος λειτουργεί σε μια ανεξάρτητη κατεύθυνση. Μπερδευτήκατε; Εμείς να δείτε...
Οι επιπλέον αυτές διαστάσεις είναι τόσο απίστευτα μικρές και «τυλιγμένες» σε υποατομική κλίμακα, που δεν μπορούμε να τις ανιχνεύσουμε ούτε με τις αισθήσεις μας —αυτό έλειπε—, αλλά ούτε με τα σημερινά τεχνολογικά μέσα.
Αλλά γιατί δέκα ή έντεκα διαστάσεις; Γιατί όχι εννιά ή δώδεκα; Καλή ερώτηση!
Αλλά ας δούμε πρώτα τι είναι αυτή η Θεωρία Χορδών, έστω και εντελώς επιδερμικά. Είναι μία θεωρητική προσπάθεια της φυσικής να εξηγήσει πώς λειτουργεί το σύμπαν, όλο το σύμπαν, από τα μεγαλύτερα μέχρι τα μικρότερα πράγματα. Ενώ λοιπόν η παραδοσιακή φυσική λέει ότι τα βασικά συστατικά της ύλης είναι μικροσκοπικά, αδιάστατα σημεία (σαν σωματίδια-κουκκίδες, αλλά πολύ, πολύ, πολύ πιο μικρά), η θεωρία χορδών λέει πως, όχι, τα θεμέλια του σύμπαντος δεν είναι κουκκίδες αλλά μικροσκοπικές, ενεργειακές «χορδές» που πάλλονται. Ανάλογα με τον τρόπο που δονείται κάθε χορδή, παράγει και διαφορετικές ιδιότητες, όπως ακριβώς μια χορδή κιθάρας παράγει διαφορετικές νότες ανάλογα με τη δόνησή της. Έτσι, τα διάφορα σωματίδια, όπως τα ηλεκτρόνια ή τα κουάρκ, δεν είναι παρά διαφορετικές «μουσικές νότες» ή δονήσεις αυτών των χορδών.
Ανάλογα με τον τρόπο που δονείται κάθε χορδή, παράγει και διαφορετικές ιδιότητες, όπως ακριβώς μια χορδή κιθάρας παράγει διαφορετικές νότες ανάλογα με τη δόνησή της.
Τώρα, για να λειτουργήσει μαθηματικά αυτή η θεωρία, απαιτείται το σύμπαν να έχει περισσότερες από τις τέσσερις διαστάσεις που γνωρίζουμε, οι περισσότερες εκ των οποίων μάλιστα είναι κρυμμένες ή, όπως είπαμε και πριν, τυλιγμένες σε πολύ μικρή κλίμακα ώστε να μην μπορούμε με κανέναν τρόπο να τις αντιληφθούμε. Μόνο να εικάσουμε την παράδοξη ύπαρξή τους είμαστε κάπως σε θέση. Γιατί δέκα όμως; Στην αρχή κι εμείς θεωρήσαμε ότι είπαν ένα νούμερο στην τύχη, κάτι για να βγουν από τη δύσκολη θέση, αλλά τελικά, λέει, ο αριθμός των διαστάσεων καθορίζεται από αποκλειστικά μαθηματικές απαιτήσεις, και δη πολύ συγκεκριμένες. Οκέι, ό,τι πείτε...
Στην αρχή θεωρήσαμε ότι είπαν ένα νούμερο στην τύχη, κάτι για να βγουν από τη δύσκολη θέση, αλλά τελικά, λέει, ο αριθμός των διαστάσεων καθορίζεται από αποκλειστικά μαθηματικές απαιτήσεις, και δη πολύ συγκεκριμένες.
Στις εξισώσεις των υπερχορδών (η Θεωρία των Υπερχορδών είναι υποκατηγορία και εξέλιξη της γενικότερης Θεωρίας των Χορδών, αν και στη σύγχρονη φυσική οι δύο όροι συχνά ταυτίζονται στην πράξη), αν το σύμπαν δεν είχε ακριβώς 10 διαστάσεις, θα εμφανίζονταν μαθηματικά σφάλματα, όπως άπειρες τιμές ή μη σταθερά σωματίδια (ταχυόνια), καθιστώντας τη θεωρία ανίσχυρη. Αργότερα όμως, η ενοποίηση των διαφόρων εκδοχών της θεωρίας χορδών στη λεγόμενη Θεωρία-Μ έδειξε ότι μια... ενδέκατη διάσταση είναι απαραίτητη για να συνδεθούν μεταξύ τους. Έντεκα λοιπόν. Τι να κάνουμε τώρα...
Για τους θεωρητικούς φυσικούς, όλο αυτό μοιάζει πολύ... φυσικό και λογικό: με εννιά ή με δώδεκα διαστάσεις, μας λένε, οι εξισώσεις της κβαντικής μηχανικής και της βαρύτητας απλώς καταρρέουν μαθηματικά.
Εμείς βέβαια καταρρέουμε και με μια απλή, εκεί χάμω, τέταρτη διάσταση. Ή μάλλον με μια πέμπτη, γιατί είπαμε: τέταρτη είναι ο χρόνος. Μας φτάνουν αυτές που αντιλαμβανόμαστε, αν και εδώ που τα λέμε αυτή η τέταρτη δεν μας φτάνει καθόλου: μακάρι να ήταν μια στάλα μεγαλύτερη...
* * *
Η «Καλή Ερώτηση», η παρούσα στήλη μας στην οποία απαντάμε στα πάντα, με όσο περισσότερη αισιοδοξία και θετική ματιά μπορούμε, ανεβαίνει κάθε Παρασκευή. Κάθε Σάββατο, βυθιστείτε στο χορταστικό αλμανάκ μας στη Thess Voice. Για τους νέους τίτλους που διαβάσαμε και σας προτείνουμε, γράφουμε κάθε Κυριακή στο Βιβλίο της Εβδομάδας. Κάθε Δευτέρα και Τετάρτη, ανεβαίνει και από ένα σημείωμά μας για πράγματα που μάθαμε, που μας έκαναν εντύπωση, ή που μας προβλημάτισαν. Τέλος, κάθε Τρίτη πρωί μάς ακούτε στο πόντκαστ για το βιβλίο και την τηλεόραση που κάνουμε με τη Σαπφώ Καρδιακού. Μη διστάσετε να μας στείλετε μέιλ, αν θέλετε να μας πείτε ή να μας ρωτήσετε κάτι — οτιδήποτε. Σας ευχαριστούμε πολύ!
ΤΑ ΠΙΟ ΔΗΜΟΦΙΛΗ
ΔΙΑΒΑΖΟΝΤΑΙ ΠΑΝΤΑ
ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
Είναι άραγε ο γνωστός μας χωροχρόνος η πραγματική κατάσταση του σύμπαντος;
Πάνω από 130.000 αναφορές για το email
Η 32η πλουσιότερη αυτοδημιούργητη γυναίκα στις ΗΠΑ αναλαμβάνει CEO ενός από τους ισχυρότερους τεχνολογικούς ομίλους παγκοσμίως
Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος δημοσιοποίησε την πρώτη μεγάλη δέσμη παρατηρήσεων του τηλεσκοπίου
Το ατελείωτο scroll, η διάσπαση προσοχής και η σχέση μας με το smartphone - Τι δείχνουν οι έρευνες και πώς μπορούμε να περιορίσουμε την εξάρτησή μας από την οθόνη
Εκατομμύρια λίρες κόστος για τις επιχειρήσεις λόγω της πρεμιέρας του πολυαναμενόμενου video game
Οι καταναλωτές αξιοποιούν καθημερινά το AI, αλλά όταν διακυβεύονται χρήματα και δικαιώματα ζητούν ανθρώπινη παρέμβαση
Πώς τα Μεγάλα Γλωσσικά Μοντέλα και η Βαθιά Μάθηση μοιάζουν με το μακρινό παρελθόν του μεσαιωνικού Σχολαστικισμού και τι μας περιμένει στο εγγύς μέλλον
Επείγει να αναγνωρίσουμε τα ιστορικά ρίσκα που η ΑΙ φέρνει και να τα αποτρέψουμε, ή έστω να τα λειάνουμε, με την πολιτική τους ρύθμιση
Η Magnifica Humanitas προσφέρει κάτι που η κυρίαρχη αριστερά έχει συχνά χάσει: ένα ηθικό λεξιλόγιο που είναι τόσο καθολικό όσο και απαιτητικό
Ποια είναι τα τυπικά προσόντα
H dashcam, μία ακόμα κάμερα που βάλαμε οικειοθελώς στη ζωή μας, έκανε το ντεμπούτο της το 1907
Στόχος είναι η μακροχρόνια παρουσία αστροναυτών στον δορυφόρο της Γης
Ο ρόλος των ατμοσφαιρικών κυματισμών εν μέσω κλιματικής αλλαγής
Η σημασία της ευελιξίας των ηλεκτρικών δικτύων και του συνδυασμού διαφορετικών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας
Κατηγορίες για τον αλγόριθμο που εγκλωβίζει τους νέους σε επικίνδυνο περιεχόμενο
Το μυστικό βρίσκεται εν μέρει στην ανατομία τους
Πλέον δεν αγοράζουμε, αλλά νοικιάζουμε καθημερινές υπηρεσίες και αγαθά από εταιρείες και διοικητικούς οργανισμούς από την καλή θέληση των οποίων και εξαρτιόμαστε
Ερευνητές του Τμήματος Βιολογίας απομονώνουν γενετικό υλικό και εντοπίζουν λύκους και αρκούδες
Έχετε δει 20 από 200 άρθρα.