Защо живеем в триизмерно пространство, футурист - бъдещето е тук
Ние живеем в триизмерен свят: дължина, ширина и дълбочина. Някои може да твърдят: "Но какво да кажем за четвъртото измерение - времето?" Наистина, времето - това е и измерването. Но въпросът е, защо пространство се измерва в три измерения - загадка за учените. Ново проучване обяснява защо живеем в 3D свят.
На въпроса защо пространство е триизмерен, измъчват от учени и философи от древността. Наистина, защо три измерения, вместо десет, или, да речем, 45?
Като цяло, четири пространство-време (или 3 + 1 двумерен) образуват три измерение пространство, четвъртото измерение е време. Има и философски и научни теории за многомерността на времето, което подсказва, че измерването на времето всъщност е дълъг, отколкото изглежда: стрелката на времето ни познати, режисиран от миналото към бъдещето чрез настоящето - само един от възможните оси. Това прави възможно разнообразие от научнофантастични проекти, като пътуване във времето, а също така създава нова многовариантно космологията, което предполага съществуването на паралелни вселени. Въпреки това, наличието на допълнителни времеви измерения до доказване на научно.
Да се върнем 3 + 1 двумерен измерване. Ние сме наясно, че фактора време се свързва с втория закон на термодинамиката, който гласи, че в една затворена система - като нашата вселена - ентропия (хаос мярка) винаги се увеличава. Намалете силата на универсалната разстройство не могат. Ето защо, по време винаги е насочен напред - и нищо друго.
Преди това учените са обърнали внимание на размера на Вселената се дължи на така наречения принцип на atropnym: "Ние виждаме тази вселена, защото само по такъв вселена, наблюдател може да се окаже, човече." Триизмерното пространство поради възможността за поддържане на вселената във формата, в която го виждаме. Ако Вселената е създадена измервания, от закона на Нютон за гравитацията, не би било възможно стабилен дори и орбитите на планетите и атомната структура на веществото: електрони ще падне върху ядрото.
В това изследване, учените взели различно халс. Те предполагат, че пространството е триизмерно, защото на термодинамична количество - Хелмхолц безплатно плътността на енергията. В вселената, изпълнен с радиация, тази плътност може да се разглежда като налягането в пространството. Налягането зависи от температурата на Вселената и количеството на пространствените измерения.
Изследователите са показали, че могат да се появят през първата част от секундата след Големия взрив, наречен Планк епоха. В момент, когато Вселената започва да се охлади, плътността Хелмхолц достигна първия си връх. След това Вселената е била част от секундата, и пространствените измерения са точно три. Ключовата идея на изследването е, че триизмерното пространство е било "замразено", веднага след като Хелмхолц плътност е достигнал максималната си стойност, който забранява преминаването към други измерения.
Фигурата по-долу показва как това се случва. Ляв - Хелмхолц свободна енергия плътност (д) достига максималната си стойност при температура Т = 0.93, което се случва, когато пространството е триизмерен (п = 3). S и U са ентропията плътност и вътрешен плътност на енергия, съответно. Правото показва, че преходът на множеството измерения става при температура по-ниска от 0.93, което съответства на три измервания.
Това се дължи на втория закон на термодинамиката, който позволява на прехода към по-висока измерване само когато температурата е над критичната стойност - не по-малко степен. Вселената непрекъснато се разширява, и елементарните частици, фотони губят енергия - защо нашият свят постепенно се охлажда: Кой е температурата на Вселената е много по-ниско ниво. с участието на прехода от 3D-свят, в многомерен пространство.
Изследователите обясняват, че пространствените измерения са подобни на състояние на материята и прехода от едно измерение на друг прилича на фазов преход - като топене на лед, което е възможно само при много високи температури.
Това предположение все още оставя място за по-високи измерения, които са съществували в епохата на Планк, когато Вселената е била по-горещо, отколкото в критичната температура.
Допълнителни измервания се намират в много космологичните модели - предимно в струнната теория. Това изследване може да помогне да се обясни защо някои от тези модели са изчезнали или допълнителни измерения са същите малка, тъй като те са били в първата част от секундата след Големия взрив, а 3D-пространство продължава да расте през целия видимата вселена.
В бъдеще учените планират да подобри своя модел за включване на допълнителни квантовите ефекти, които биха могли да възникнат в първата част от секундата след Големия взрив. В допълнение, резултатите от Augmented модел може да служи като отправна точка за изследователи, които работят по други космологичните модели като квантовата гравитация.