空間突破:科學家們對第四維度的了解
一組國際物理學家進行了兩次實驗,研究人員設法記錄了不是三維空間特徵的粒子行為。據科學家稱,這種現象可以證明第四維的存在,但這一理論仍需要確認。
1915年,阿爾伯特愛因斯坦發表了相對論,指的是時空連續體,並假定存在第四維。100年後,來自瑞士,美國,德國,義大利和以色列的物理學家試圖用實踐加強理論。他們進行了兩次實驗,期間他們實現了所謂的霍爾效應。根據研究人員的假設,它只不過是第四維對我們宇宙物體的影響。
在他們的研究中,研究人員從下面的假設做了一個開端:如果三維物體投下的二維,三維物體的陰影,可以被看作是一個四維的「影子」。
為了「捕捉」它,物理學家減緩了電子在原子中的移動(使其結構幾乎達到絕對零度(-273.15℃))。然後,已經在一個特殊的二維結構,在這個原子激光束的幫助下,電子的運動發起。結果,原子開始在橫向方向上移動,進入一個新的層面。這種運動對應於四維效應,科學家們可以第一次觀察到。
在第二個實驗中,物理學家通過玻璃塊引導激光束,模擬電場對帶電粒子的影響。因此,科學家們能夠觀察霍爾效應,強磁場中低溫下的電導現象。
「當人們認為量子霍爾效應可以在四維空間中觀察時,很多人懷疑,因為真實世界只包含三個空間維度。但是現在我們已經證明,四維霍爾效應可以在光子的幫助下獲得。」研究的作者邁克爾·瑞奇曼說。
據專家介紹,在這方面的進一步實驗將有助於創造技術,但儘管研究取得了令人印象深刻的結果,但一個人無法在身體上證明自己處於第四維。
主要的相互作用,比如重力和電磁,具有通常的作用,但我們並不覺得它們的屬性和力量,因為它們存在於三個維度中。如果科學家們增加測量次數,然後,例如,電磁力會受到不同的分布,例如,一個新的,第四個維度,因為那個人的身體可以簡單地崩潰的。
想像一個四維或五維空間是困難的,但科學家從理論上預測了包含無限維數的空間。
不僅在廣義相對論中說了新維度的存在。因此,在超弦理論中,考慮了10個空間獨立方向。
專家認為,其他測量可以通過兩種方式影響引力波:改變通常的引力波並在1000Hz以上的頻率引起「額外的波」。然而,現在還不可能觀測到「額外波浪」,因為現有的地面探測器對這種高頻率不夠敏感。
儘管如此,在普通引力波壓縮和拉伸時空時可以發現「額外波」的效應。為此,在計劃於2018年秋季開展的下一輪研究中。其他維度的存在理論有可能會在今年就得到證實。
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