عندما يذكر أحد الأشخاص "أبعادًا مختلفة" ، فإننا نميل إلى التفكير في أشياء مثل الأكوان الموازية - الحقائق البديلة الموجودة الموازية لذاتنا ، ولكن حيث تعمل الأشياء أو تحدث بشكل مختلف. ومع ذلك ، فإن واقع الأبعاد وكيف تلعب دورًا في ترتيب كوننا يختلف حقًا تمامًا عن هذا الوصف الشائع.
لتحليلها ، فإن الأبعاد هي ببساطة الجوانب المختلفة لما ندركه على أنه حقيقة. نحن ندرك على الفور الأبعاد الثلاثة التي تحيط بنا على أساس يومي - تلك التي تحدد طول وعرض وعمق جميع الكائنات في أكواننا (المحاور x و y و z على التوالي).
وراء هذه الأبعاد الثلاثة المرئية ، يعتقد العلماء أنه قد يكون هناك المزيد. في الواقع ، يفترض الإطار النظري لنظرية Superstring أن الكون موجود في عشرة أبعاد مختلفة. هذه الجوانب المختلفة هي التي تحكم الكون ، والقوى الأساسية للطبيعة ، وجميع الجسيمات الأولية الموجودة بداخلها.
ال البعد الأول، كما لوحظ من قبل ، هو الذي يعطيه الطول (ويعرف أيضًا بالمحور السيني). الوصف الجيد للكائن أحادي البعد هو الخط المستقيم ، والذي لا يوجد إلا من حيث الطول وليس له صفات أخرى يمكن تمييزها. أضف إليها أ البعد الثاني، المحور ص (أو الارتفاع) ، وتحصل على كائن يصبح شكلاً ثنائي الأبعاد (مثل مربع).
ال البعد الثالث يتضمن العمق (المحور z) ، ويعطي جميع الأشياء إحساسًا بالمساحة والمقطع العرضي. المثال المثالي لهذا هو المكعب ، الذي يوجد في ثلاثة أبعاد وله طول وعرض وعمق ، وبالتالي حجم. ما وراء هذه الثلاثة تكمن الأبعاد السبعة التي لا تظهر لنا على الفور ، ولكن لا يزال من الممكن اعتبارها لها تأثير مباشر على الكون والواقع كما نعرفه.
يعتقد العلماء أن البعد الرابع هو الوقت الذي يحكم خصائص جميع المواد المعروفة في أي نقطة معينة. إلى جانب الأبعاد الثلاثة الأخرى ، فإن معرفة موضع الأشياء في الوقت المناسب أمر ضروري لرسم موقعها في الكون. الأبعاد الأخرى هي المكان الذي تلعب فيه الاحتمالات الأعمق ، وشرح تفاعلها مع الآخرين هو المكان الذي تصبح فيه الأمور صعبة بشكل خاص للفيزيائيين.
وفقًا لنظرية Superstring ، فإن الأبعاد الخامسة والسادسة هي حيث تنشأ فكرة العوالم المحتملة. إذا استطعنا أن نرى حتى البعد الخامس، سنرى عالمًا مختلفًا قليلاً عن عالمنا سيعطينا وسيلة لقياس التشابه والاختلاف بين عالمنا والعالم المحتمل الآخر.
في ال السادس، سنرى مستوى من العوالم المحتملة ، حيث يمكننا مقارنة ووضع جميع الأكوان الممكنة التي تبدأ بالظروف الأولية نفسها مثل هذا العالم (أي الانفجار الكبير). من الناحية النظرية ، إذا كنت تستطيع إتقان البعد الخامس والسادس ، يمكنك السفر في الوقت المناسب أو الذهاب إلى مستقبل مختلف.
في ال البعد السابع، يمكنك الوصول إلى العوالم المحتملة التي تبدأ بظروف أولية مختلفة. بينما في الخامس والسادس ، كانت الشروط الأولية هي نفسها وكانت الإجراءات اللاحقة مختلفة ، هنا ، كل شيء مختلف عن بداية الوقت. ال البعد الثامن مرة أخرى يعطينا مستوى من مثل هذه التواريخ الممكنة للكون ، كل منها يبدأ بظروف أولية مختلفة ويتفرع إلى ما لا نهاية (وبالتالي لماذا يطلق عليها اللانهاية).
في ال البعد التاسع، يمكننا مقارنة جميع تواريخ الكون الممكنة ، بدءًا من جميع قوانين الفيزياء الممكنة والظروف الأولية المختلفة. في ال البعد العاشر والأخير، نصل إلى النقطة التي يتم فيها تغطية كل شيء ممكن ويمكن تخيله. أبعد من ذلك ، لا يمكننا أن نتخيل أي شيء من قبل البشر المتواضعين ، مما يجعلها القيد الطبيعي لما يمكن أن نتصوره من حيث الأبعاد.
إن وجود هذه الأبعاد الستة الإضافية التي لا يمكننا إدراكها ضروري لنظرية الأوتار لكي تكون متسقة في الطبيعة. يمكن تفسير حقيقة أنه يمكننا إدراك أربعة أبعاد فقط للفضاء بإحدى آليتين: إما أن الأبعاد الإضافية يتم ضغطها على نطاق صغير جدًا ، أو أن عالمنا قد يعيش على مشعب فرعي ثلاثي الأبعاد يتوافق مع الغشاء ، على التي سيتم تقييد جميع الجسيمات المعروفة إلى جانب الجاذبية (المعروف أيضًا باسم نظرية brane).
إذا تم ضغط الأبعاد الإضافية ، فيجب أن تكون الأبعاد الستة الإضافية على شكل مشعب كالابي-ياو (كما هو موضح أعلاه). في حين أنها غير محسوسة فيما يتعلق بحواسنا ، فإنها كانت ستحكم تشكيل الكون منذ البداية. ولهذا السبب يعتقد العلماء أن النظر عبر الزمن ، باستخدام التلسكوبات لرصد الضوء من الكون المبكر (أي قبل مليارات السنين) ، قد يكونون قادرين على رؤية كيف يمكن أن يكون وجود هذه الأبعاد الإضافية قد أثر على تطور الكون.
تمامًا مثل المرشحين الآخرين لنظرية توحيد كبرى - يُعرف أيضًا باسم نظرية كل شيء (TOE) - الاعتقاد بأن الكون يتكون من عشرة أبعاد (أو أكثر ، اعتمادًا على نموذج نظرية الأوتار الذي تستخدمه) هو محاولة للتوفيق بين النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات مع وجود الجاذبية. باختصار ، إنها محاولة لتوضيح كيف تتفاعل جميع القوى المعروفة داخل كوننا ، وكيف يمكن أن تعمل الأكوان الممكنة الأخرى نفسها.
لمزيد من المعلومات ، إليك مقالة في مجلة الفضاء حول الأكوان المتوازية ، ومقال آخر عن الكون الموازي يعتقد العلماء أنهم وجدوا أنه غير موجود بالفعل.
هناك أيضًا بعض الموارد الرائعة الأخرى عبر الإنترنت. يوجد فيديو رائع يشرح الأبعاد العشرة بالتفصيل. يمكنك أيضًا الاطلاع على موقع PBS على الويب الخاص بالبرنامج التلفزيوني Universe Elegant. لها صفحة رائعة على الأبعاد العشرة.
يمكنك أيضًا الاستماع إلى فريق علم الفلك. قد تجد الحلقة 137 بنية الكون واسعة النطاق مثيرة للاهتمام.
المصدر: برنامج تلفزيوني
