Når nogen nævner "forskellige dimensioner", tænker vi på ting som parallelle universer - alternative realiteter, der findes parallelt med vores egne, men hvor ting fungerer eller skete forskelligt. Imidlertid er virkeligheden af dimensioner og hvordan de spiller en rolle i bestillingen af vores univers virkelig meget forskellig fra denne populære karakterisering.
For at nedbryde det er dimensioner simpelthen de forskellige facetter af det, vi opfatter som virkelighed. Vi er øjeblikkeligt opmærksomme på de tre dimensioner, der omgiver os dagligt - dem, der definerer længden, bredden og dybden af alle objekter i vores universer (henholdsvis x-, y- og z-akserne).
Ud over disse tre synlige dimensioner mener forskere, at der kan være mange flere. Faktisk udgør den teoretiske ramme for Superstring Theory, at universet findes i ti forskellige dimensioner. Disse forskellige aspekter er det, der styrer universet, de grundlæggende kræfter i naturen og alle de elementære partikler indeholdt i.
Det første dimension, som allerede bemærket, er det, der giver det længde (også kaldet x-aksen). En god beskrivelse af et endimensionelt objekt er en lige linje, der kun findes med hensyn til længde og ikke har andre synlige egenskaber. Føj til det a anden dimension, y-aksen (eller højden), og du får et objekt, der bliver en 2-dimensionel form (som et kvadrat).
Det tredje dimension involverer dybde (z-aksen) og giver alle objekter en følelse af område og et tværsnit. Det perfekte eksempel på dette er en terning, der findes i tre dimensioner og har en længde, bredde, dybde og dermed volumen. Ud over disse tre ligger de syv dimensioner, som ikke umiddelbart er synlige for os, men som stadig kan opfattes som at have en direkte effekt på universet og virkeligheden, som vi kender det.
Forskere mener, at fjerde dimension er tid, der regulerer egenskaberne for alle kendte stoffer på et givet tidspunkt. Sammen med de tre andre dimensioner er det nødvendigt at kende en genstands position i tid for at kortlægge dens position i universet. De andre dimensioner er, hvor de dybere muligheder kommer i spil, og det at forklare deres interaktion med de andre er det, hvor tingene bliver særlig vanskelige for fysikere.
I følge Superstring Theory er den femte og sjette dimension, hvor forestillingen om mulige verdener opstår. Hvis vi kunne se videre til femte dimension, ville vi se en verden lidt anderledes end vores egen, som ville give os et middel til at måle ligheden og forskellene mellem vores verden og andre mulige.
I sjette, ville vi se et plan af mulige verdener, hvor vi kunne sammenligne og placere alle mulige universer, der starter med de samme begyndelsesbetingelser som denne (dvs. Big Bang). I teorien, hvis du kunne mestre den femte og sjette dimension, kan du rejse tilbage i tiden eller gå til forskellige fremtider.
I syvende dimension, har du adgang til de mulige verdener, der starter med forskellige startbetingelser. Mens de femte og sjette var de oprindelige betingelser de samme, og de efterfølgende handlinger var forskellige, her er alt anderledes fra tidens begyndelse. Det ottende dimension giver os igen et plan af sådanne mulige univershistorier, som hver begynder med forskellige begyndelsesbetingelser og forgrener sig uendeligt (derfor hvorfor de kaldes uendeligheder).
I niende dimension, kan vi sammenligne alle de mulige univershistorier, startende med alle de forskellige mulige fysiske love og startbetingelser. I tiende og sidste dimension, vi ankommer til det punkt, hvor alt muligt og tænkeligt dækkes. Ud over dette kan intet forestilles af os ydmyge dødelige, hvilket gør det til den naturlige begrænsning af hvad vi kan forestille os med hensyn til dimensioner.
Eksistensen af disse yderligere seks dimensioner, som vi ikke kan se, er nødvendig for strengteori for at de skal være konsistente i naturen. At vi kun kan opfatte fire dimensioner af rummet, kan forklares med en af to mekanismer: enten er de ekstra dimensioner komprimeret i meget lille skala, ellers lever vores verden muligvis på et 3-dimensionelt undermanifold svarende til en brane, på som alle kendte partikler udover tyngdekraften ville være begrænset (alias brane teori).
Hvis de ekstra dimensioner komprimeres, skal de seks ekstra dimensioner være i form af en Calabi – Yau-manifold (vist ovenfor). Selvom de er usynlige for vores sanser, ville de have styret universets dannelse helt fra begyndelsen. Derfor tror forskere, at når man kigger tilbage gennem tiden ved hjælp af teleskoper til at se lys fra det tidlige univers (dvs. for milliarder af år siden), kunne de muligvis se, hvordan eksistensen af disse yderligere dimensioner kunne have haft indflydelse på kosmos udvikling.
Ligesom andre kandidater til en storslået samlende teori - også kaldet Theory of Everything (TOE) - er troen på, at universet består af ti dimensioner (eller mere, afhængigt af hvilken model af strengteori du bruger) et forsøg på at forene standardmodel for partikelfysik med eksistensen af tyngdekraft. Kort sagt er det et forsøg på at forklare, hvordan alle kendte kræfter i vores univers interagerer, og hvordan andre mulige universer selv kan arbejde.
For yderligere information, her er en artikel om Space Magazine om parallelle universer, og en anden om et parallelunivers, som forskere troede, at de fandt, at der ikke eksisterer faktisk.
Der er også nogle andre gode ressourcer online. Der er en fantastisk video, der forklarer de ti dimensioner i detaljer. Du kan også se på PBS-webstedet for tv-showet Elegant univers. Det har en fantastisk side om de ti dimensioner.
Du kan også lytte til Astronomy Cast. Du finder måske afsnit 137 Universets store skalastruktur ret interessant.
Kilde: PBS
