บทความใหม่อธิบายว่าทำไมจักรวาลถึงมีสามมิติ

อาจไม่ใช่ข่าวสำหรับคุณว่าในฐานะผู้อาศัยอยู่ในจักรวาลอันดีนี้ที่เราเรียกว่าบ้าน เราทำได้เพียงเคลื่อนไปทางซ้ายหรือขวา ขึ้นหรือลง ถอยหลังหรือไปข้างหน้า แค่นั้นแหละ. ไม่มีทิศทางอื่นใดที่เป็นไปได้ที่ไม่ใช่การผสมผสานระหว่างทั้งสามทิศทาง

นี่คือมิติอวกาศสามมิติของจักรวาลของเรา และเหตุใดเราจึงมีสามมิติ (ไม่ใช่แค่หนึ่งหรือสอง ห้าหรือ 80) ยังคงเป็นเรื่องลึกลับ

ไม่ใช่ว่านักฟิสิกส์ไม่ได้ค้นหาคำตอบ การอธิบายธรรมชาติพื้นฐานของความเป็นจริงเป็นเพียงสิ่งที่ยากจะอธิบายเท่านั้นแต่เป็นกระดาษใหม่ได้แสดงให้เห็นว่าจักรวาลมีกฎของเราว่า(ซึ่งอธิบายว่าพลังงานเคลื่อนที่ไปอย่างไร) จะติดอยู่กับมิติเชิงพื้นที่สามมิติเสมอ โดยพื้นฐานแล้ว บทความนี้เป็นเพียงการอธิบายจักรวาล

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยซาลามังกาในสเปนและสถาบันโปลีเทคนิคแห่งชาติของเม็กซิโก อธิบายเรื่องนี้ในข้อแรกและข้อที่สองกฎของอุณหพลศาสตร์-

สำหรับจุดประสงค์ของเรา กฎเหล่านี้บอกว่าระบบ ไม่ว่าจะเป็นจักรวาล มนุษย์ หรือก้อนหิน ไม่สามารถทำอะไรก็ตามที่ต้องใช้พลังงานมากกว่าที่จำเป็นในการเริ่มต้น เว้นแต่จะได้รับพลังงานเพิ่มเข้ามา และถ้าระบบใหญ่ขึ้นโดยไม่ได้รับพลังงานเหมือนที่เราคิดว่าจักรวาลของเรามีโดยเฉลี่ยแล้วในสถานที่ใดสถานที่หนึ่งจะมีพลังงานน้อยลง

รวบรวมสิ่งเหล่านั้นเข้าด้วยกัน และนั่นหมายความว่าเมื่อจักรวาลหยุดมีพลังงานเพียงพอที่จะกระทำการกระทำแบบเดียวกันทุกหนทุกแห่ง จักรวาลทั้งจักรวาลก็ไม่สามารถทำสิ่งนั้นได้อีก แม้ว่าบางส่วนของมันอาจจะสามารถทำได้หากพวกมันสามารถรวมพลังพลังงานได้เพียงพอ

เราจะกลับมาที่เรื่องนั้นเร็วๆ นี้ แต่คำอธิบายข้างต้นอาจทำให้เพื่อนนักฟิสิกส์บางคนของฉันรำคาญ หายใจเข้าลึกๆมันจะไม่เป็นไร-

อุณหพลศาสตร์ทำงานได้ในทุกมิติ แน่นอนว่ามันใช้งานได้ในจักรวาล 3 มิติของเรา แต่มันก็ทำงานในสองมิติอวกาศเช่นกัน โดยที่ทิศทางเดียวที่เป็นไปได้ในการเดินทางคือซ้าย-ขวาและขึ้น-ลง ในจักรวาลสองมิติ มันเป็นไปไม่ได้ทางกายภาพที่จะเคลื่อนที่ถอยหลังหรือไปข้างหน้า เพราะทิศทางนั้นไม่มีอยู่จริง

แต่ในฐานะผู้เขียนบทความใหม่นี้ตีพิมพ์ในจดหมายยูโรฟิสิกส์-อธิบายว่า จักรวาลอาจมีสี่มิติ ซ้าย-ขวา ขึ้น-ลง ถอยหลังไปข้างหน้า และ 'พลิก-กางออก' หรืออะไรก็ตามที่คุณต้องการเรียกว่าทิศทางใหม่

ในจักรวาลนั้น มันเป็นไปได้ที่จะเดินทางไปในทิศทางที่เป็นไปไม่ได้เลยในจักรวาลของเรา และในทำนองเดียวกัน ในจักรวาลเช่นนี้ กฎของอุณหพลศาสตร์สามารถทำงานได้ดีอย่างสมบูรณ์แบบ

ด้วยเหตุนี้ เราจึงทราบดีว่าพลังงานสามารถเคลื่อนย้ายจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งได้ แต่ก็ยังเป็นไปไม่ได้ที่ระบบจะใช้พลังงานมากกว่าที่มีอยู่ เช่นเดียวกับมิติ 5 หรือ 6 หรือ 30

นักฟิสิกส์ตัดสินใจว่าจะเกิดอะไรขึ้นหากคุณเริ่มต้นจักรวาลด้วยจำนวนมิติที่ไม่ได้กำหนดโดยสิ้นเชิง ซึ่งเป็นจักรวาลที่ไม่ชัดเจนว่าคุณสามารถเคลื่อนที่เข้าไปได้กี่ทิศทางดังที่ Lisa Zyga รายงานสำหรับ Phys.orgพวกเขาพบสิ่งที่น่าสนใจ

ในเอกภพยุคแรกเริ่มอย่างไม่น่าเชื่อของเรา - เหมือนกับหนึ่งในล้านของหนึ่งในล้านล้านของหนึ่งในล้านล้านของหนึ่งในล้านล้านของวินาทีหลังจาก- ทุกอย่างร้อนมากจริงๆ และมีพลังงานจำนวนมหาศาลในทุกส่วนเล็กๆ ของอวกาศ มิติข้อมูลจำนวนเท่าใดก็ได้อาจทำงานได้ดีพอๆ กัน ณ จุดนี้ ไม่มีทางใดที่จะบอกความแตกต่างระหว่างจักรวาลที่มีมิติเดียวและจักรวาลที่มีเจ็ดได้จริงๆ

แต่หลังจากนั้นอย่างรวดเร็วขณะที่พลังงานกระจายออกไปจักรวาลติดอยู่ในร่องและไม่มีพลังงานเพียงพอที่จะออกไปทุกที่ และจำไว้ว่า เมื่อจักรวาลมีพลังงานไม่เพียงพอที่จะออกไปจากที่ไหนสักแห่ง มันก็จะไม่มีทางออกไปได้

ร่องที่ทุกหนทุกแห่งในจักรวาลตั้งรกรากนั้นเป็นหนึ่งเดียวที่มีมิติเชิงพื้นที่สามมิติ - ตรงกับจักรวาลที่เราเห็นในปัจจุบันทีมงานกล่าวเอกสารนี้แสดงให้เห็นชัดเจนว่าในบรรดาจำนวนมิติที่เป็นไปได้ทั้งหมด สามมิติที่ต่ำต้อยของเราเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้

อ้อ นักวิจัยยังเสนอว่า ตามทฤษฎีแล้ว เป็นไปได้ที่พลังงานจะเพียงพอในอวกาศเล็กๆ ที่จักรวาลจะหลุดพ้นจากรอยแยกในชั่วขณะหนึ่ง ณ จุดนั้น อาจต้องใช้เครื่องเร่งอนุภาคที่มีขนาดเท่าระบบสุริยะ แต่โดยหลักการแล้ว ก็สามารถทำได้

ถ้าเราวิ่งแบบนั้น บางทีเราอาจจะเห็นโปรตอนในช่วงเวลาสั้นๆ ขยับตัวไปสองสามล้านล้านเมตร ก่อนที่จะกลับไปทางซ้ายเก่าที่น่าเบื่อ