ความเป็นไปได้ของมิติพิเศษนอกเหนือจากสามมิติของพื้นที่ในประสบการณ์ประจำวันของเรา บางครั้งก็กลายเป็นโครงเรื่องที่สะดวกสบายหากค่อนข้างคลุมเครือในนิยายวิทยาศาสตร์ อย่างไรก็ตาม ในทางวิทยาศาสตร์ แนวคิดเกี่ยวกับมิติพิเศษมีประวัติศาสตร์อันยาวนาน ย้อนหลังไปถึงปี ค.ศ. 1920 เป็นอย่างน้อย เมื่อเร็ว ๆ นี้มียุคฟื้นฟูศิลปวิทยาที่โดดเด่นในพื้นที่นี้เนื่องจากผลงานของนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี
หลายคน
ตอนนี้ดูเหมือนว่าเป็นไปได้แล้วที่เรา โลก และจักรวาลที่มองเห็นทั้งหมดติดอยู่บนเมมเบรนในพื้นที่มิติที่สูงกว่า เหมือนกับอนุภาคฝุ่นที่ติดอยู่บนฟองสบู่ ในบทความนี้ เราจะกล่าวถึงประเด็นสำคัญที่อยู่เบื้องหลังการพัฒนาใหม่นี้ ตัวอย่างเช่น ทำไมเราไม่เห็นมิติพิเศษเหล่านี้ หากมีอยู่เราจะตรวจจับได้อย่างไร
และอาจเป็นคำถามที่ยากที่สุดในบรรดาทั้งหมด: ความคิดเพ้อฝันนี้ได้รับการพิจารณาตั้งแต่แรกได้อย่างไร? ความคิดที่มีมาอย่างยาวนานแนวคิดเกี่ยวกับมิติพิเศษทั้งหมดมีจุดเริ่มต้นมาจากการค้นหาทฤษฎีที่เป็นหนึ่งเดียวของแรงที่สังเกตได้ในธรรมชาติ เรื่องราวเริ่มขึ้นในปี 1860
ด้วยการรวมพลังไฟฟ้าและแม่เหล็กเข้าด้วยกันนอกเหนือจากการทำนายที่ไม่ธรรมดาว่าแสงเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าแล้ว ทฤษฎี ยังมีคุณสมบัติที่ซ่อนอยู่ซึ่งไม่มีใครรู้จนกระทั่งภายหลัง มีสิ่งที่เราเรียกว่า “มาตรวัดสมมาตร” สมมาตรของมาตรวัดสามารถมองเห็นได้ด้วยวิธีทางเรขาคณิตต่อไปนี้
สมมติว่าอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าทุกอนุภาคเชื่อมโยงลูกศรที่สามารถหมุนเป็นวงกลมได้เหมือนกับเข็มนาฬิกาข้างใดข้างหนึ่ง การหมุนนี้ไม่ได้เกิดขึ้นในพื้นที่ 3 มิติที่เราสังเกต ดังนั้นวงกลมจึงเป็นเพียงคณิตศาสตร์เท่านั้น และสมมาตรที่เรียกว่า U(1) จะถือว่า “ภายใน” หลักการสมมาตรระบุว่าตำแหน่ง
ที่แน่นอนของลูกศรเหล่านี้ไม่สามารถกำหนดได้ ยิ่งไปกว่านั้น ความสมมาตรยังกล่าวกันว่าเป็น “มาตรวัด” หรือ “เฉพาะที่” ซึ่งหมายความว่าคำจำกัดความของตำแหน่งลูกศรสัมบูรณ์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามเวลาและสถานที่ การยอมให้รูปแบบดังกล่าวทำให้เกิดกระแสปลอม เว้นแต่เราจะเพิ่มส่วนผสมพิเศษ
เพื่อชดเชย
มัน ส่วนประกอบทางคณิตศาสตร์พิเศษนี้คือสนามแม่เหล็กไฟฟ้า การมีอยู่ของฟิลด์นี้จะอธิบายถึงคุณสมบัติทางกายภาพที่เราเชื่อมโยงกับแม่เหล็กไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น สนามมีคลื่นพลังงานที่เราสังเกตได้ว่าเป็นอนุภาคของแสง โฟตอน และการแลกเปลี่ยนโฟตอนส่งผลให้เกิดแรงแม่เหล็กไฟฟ้า
สุทธิระหว่างอนุภาคที่มีประจุ ในทศวรรษที่ 1920 การรวมไฟฟ้าและแม่เหล็กร่วมกับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปใหม่ เป็นแรงบันดาลใจให้ เสนอว่าอาจเป็นไปได้ที่จะรวมแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงโน้มถ่วงเข้าด้วยกันในรูปแบบทางเรขาคณิตที่ครอบคลุมซึ่งเกี่ยวข้องกับมิติพิเศษ
ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเป็นตัวอย่างที่ยอดเยี่ยมของทฤษฎีทางเรขาคณิต นอกจากนี้ยังได้มาจากสมมาตรเฉพาะที่หรือที่เรียกว่าสมมาตรลอเรนซ์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับมิติทั้งสี่ (ช่องว่างสามช่องบวกหนึ่งเท่า) ของประสบการณ์ในชีวิตประจำวัน ในกรณีนี้ ความเร็วจะเหมือนกับลูกศรของสมมาตร U(1)
ดังนั้น สมมาตรลอเรนซ์จึงรวมความจริงที่ว่าผลลัพธ์จากการทดลองทางกายภาพนั้นไม่ขึ้นกับทิศทางที่เรามองพวกมันและความเร็วของเรา ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปทำให้สมมาตรเป็นแบบโลคัล และสำหรับแม่เหล็กไฟฟ้านั้นต้องใช้สนาม ซึ่งในกรณีนี้ก็คือรูปทรงเรขาคณิตของกาลอวกาศนั่นเอง “ระลอกคลื่น”
ทฤษฎีคาลูซา-ไคลน์เป็นแนวคิดที่สวยงามและกล้าหาญ และปัจจุบันนี้ดูเหมือนจะมีหลักแหลมอย่างน่าทึ่ง อันที่จริง ภาพเรขาคณิตสมัยใหม่ของทฤษฎีมาตรวัดทำให้มันดูเหมือนเป็นธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม ทฤษฎีคาลูซา-ไคลน์ประสบกับข้อผิดพลาดร้ายแรงหลายประการ ประการแรก มันไม่สามารถอธิบายได้
ว่าทำไม
ความแรงของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าจึงค่อนข้างมากในขณะที่แรงโน้มถ่วงนั้นอ่อนแออย่างน่าอัศจรรย์ ประการที่สอง กลศาสตร์ควอนตัมซึ่งพัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงเวลาของคาลูซาและไคลน์ สามารถรวมเข้ากับทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าได้ค่อนข้างเรียบร้อย แต่ไม่รวมอยู่ในทฤษฎีแรงโน้มถ่วง
แรงโน้มถ่วงควอนตัมดูเหมือนจะถูกรบกวนด้วยอนันต์ ซึ่งทำให้การคำนวณกระบวนการทางกายภาพไร้ประโยชน์ ในที่สุดก็ค้นพบกองกำลังอีกสองกองกำลัง – กองกำลังที่อ่อนแอและแข็งแกร่ง และสิ่งเหล่านี้ดูเหมือนจะไม่เข้ากับภาพในท้องถิ่นในกาลอวกาศนั้นเทียบเท่ากับแรงโน้มถ่วงของโฟตอน กราวิตอน
มิติมากมาย เมื่อได้รับใบอนุญาตทางศิลปะแล้ว อาจเป็นเรื่องยุติธรรมที่จะกล่าวว่าความสนใจในมิติพิเศษลดลงจนกระทั่งมีการกำเนิดของสมมาตรยิ่งยวดและทฤษฎีสตริงในทศวรรษที่ 1970 และ 1980 สมมาตรยิ่งยวดเป็นทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกับอนุภาคสองชนิดที่ต่างกันที่กลศาสตร์ควอนตัมอนุญาต
นั่นคือ เฟอร์มิออนและโบซอน เฟอร์มิออนคืออนุภาคที่มีค่าจำนวนเต็มครึ่งหนึ่งของโมเมนตัมเชิงมุมภายในหรือ “สปิน” และรวมถึงอนุภาคที่รู้จักทั้งหมดของสสาร เช่น อิเล็กตรอนและโปรตอน ในขณะเดียวกัน โบซอนเป็นอนุภาคที่มีค่าการหมุนเป็นจำนวนเต็ม ซึ่งรวมถึงโฟตอนและกราวิตอน
ทฤษฎีสตริงเป็นความอยากรู้ที่มีมาตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1970 ในทฤษฎีเหล่านี้ โลกถูกอธิบายโดยปฏิสัมพันธ์ของวัตถุ 1 มิติที่เรียกว่าสตริง แทนที่จะเป็นการโต้ตอบของอนุภาค ในทฤษฎีสตริง “อนุภาค” ที่แตกต่างกันอาจถูกมองว่าเป็นรูปแบบการสั่นสะเทือนที่แตกต่างกันของสตริง ยิ่งไปกว่านั้น
มีโหมดหนึ่งที่มีคุณสมบัติของกราวิตอน ซึ่งหมายความว่าแรงโน้มถ่วงจะรวมอยู่ในทฤษฎีโดยอัตโนมัติความสมมาตรยิ่งยวดมีคุณสมบัติที่น่าทึ่งหลายประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มันได้ลบแรงโน้มถ่วงของควอนตัมบางส่วนออกไป นอกจากนี้ รูปแบบสมมาตรที่สุดของความสมมาตรยิ่งยวดนั้นถูกกำหนดขึ้นตามธรรมชาติใน 10 หรือ 11 มิติ
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
