सुपरस्ट्रिंग सिद्धांत: क्या सभी चीजें 11 आयामों में मौजूद हैं?

2024 लेखक: Seth Attwood | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-16 16:05

आपने शायद सुना होगा कि हमारे समय का सबसे लोकप्रिय वैज्ञानिक सिद्धांत, स्ट्रिंग थ्योरी, सामान्य ज्ञान की तुलना में कई अधिक आयाम शामिल करता है।

सैद्धांतिक भौतिकविदों के लिए सबसे बड़ी समस्या यह है कि सभी मौलिक अंतःक्रियाओं (गुरुत्वाकर्षण, विद्युत चुम्बकीय, कमजोर और मजबूत) को एक सिद्धांत में कैसे जोड़ा जाए। सुपरस्ट्रिंग थ्योरी हर चीज का सिद्धांत होने का दावा करती है।

लेकिन यह पता चला कि इस सिद्धांत के काम करने के लिए आवश्यक आयामों की सबसे सुविधाजनक संख्या दस है (जिनमें से नौ स्थानिक हैं, और एक अस्थायी है)! यदि कम या ज्यादा माप हैं, तो गणितीय समीकरण अपरिमेय परिणाम देते हैं जो अनंत तक जाते हैं - एक विलक्षणता।

सुपरस्ट्रिंग सिद्धांत के विकास में अगला चरण - एम-सिद्धांत - पहले ही ग्यारह आयामों की गणना कर चुका है। और इसका एक और संस्करण - एफ-सिद्धांत - सभी बारह। और यह बिल्कुल भी जटिलता नहीं है। एफ-सिद्धांत एम-सिद्धांत - 11-आयामी की तुलना में सरल समीकरणों द्वारा 12-आयामी अंतरिक्ष का वर्णन करता है।

बेशक, यह व्यर्थ नहीं है कि सैद्धांतिक भौतिकी को सैद्धांतिक कहा जाता है। उनकी अब तक की सारी उपलब्धियां कागजों पर ही मौजूद हैं। इसलिए, यह समझाने के लिए कि हम केवल त्रि-आयामी अंतरिक्ष में क्यों जा सकते हैं, वैज्ञानिकों ने इस बारे में बात करना शुरू कर दिया कि कैसे दुर्भाग्यपूर्ण अन्य आयामों को क्वांटम स्तर पर कॉम्पैक्ट क्षेत्रों में सिकुड़ना पड़ा। सटीक होने के लिए, गोले में नहीं, बल्कि कैलाबी-याउ रिक्त स्थान में। ये ऐसी त्रि-आयामी आकृतियाँ हैं, जिनके अंदर अपनी ही दुनिया के अपने आयाम हैं। इस तरह के कई गुना का द्वि-आयामी प्रक्षेपण कुछ इस तरह दिखता है:

ऐसी मूर्तियों के 470 मिलियन से अधिक ज्ञात हैं। उनमें से कौन हमारी वास्तविकता से मेल खाता है, वर्तमान में गणना की जा रही है। सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी बनना आसान नहीं है।

हाँ, यह थोड़ा दूर की कौड़ी लगता है। लेकिन शायद यह वही है जो बताता है कि क्वांटम दुनिया हमारे विचार से इतनी अलग क्यों है।

आइए इतिहास में थोड़ा गोता लगाएँ

1968 में, युवा सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी गैब्रिएल वेनेज़ियानो ने मजबूत परमाणु संपर्क की कई प्रयोगात्मक रूप से देखी गई विशेषताओं की समझ पर ध्यान दिया। वेनेज़ियानो, जो उस समय जिनेवा (स्विट्जरलैंड) में यूरोपीय त्वरक प्रयोगशाला सीईआरएन में काम कर रहे थे, ने इस समस्या पर कई सालों तक काम किया, जब तक कि एक दिन वह एक शानदार अनुमान से प्रभावित नहीं हुआ। अपने आश्चर्य के लिए, उन्होंने महसूस किया कि एक विदेशी गणितीय सूत्र, जो लगभग दो सौ साल पहले प्रसिद्ध स्विस गणितज्ञ लियोनार्ड यूलर द्वारा विशुद्ध रूप से गणितीय उद्देश्यों के लिए आविष्कार किया गया था - तथाकथित यूलर बीटा फ़ंक्शन - एक ही बार में सभी का वर्णन करने में सक्षम लगता है। मजबूत परमाणु बल में शामिल कणों के कई गुण। वेनेज़ियानो द्वारा नोट की गई संपत्ति ने मजबूत बातचीत की कई विशेषताओं का एक शक्तिशाली गणितीय विवरण प्रदान किया; इसने काम की एक झड़ी लगा दी जिसमें बीटा फ़ंक्शन और इसके विभिन्न सामान्यीकरणों का उपयोग दुनिया भर में कण टकराव के अध्ययन में संचित डेटा की विशाल मात्रा का वर्णन करने के लिए किया गया था। हालाँकि, एक मायने में, वेनेज़ियानो का अवलोकन अधूरा था। एक छात्र द्वारा उपयोग किए गए एक याद किए गए फॉर्मूले की तरह जो इसका अर्थ या अर्थ नहीं समझता है, यूलर का बीटा फ़ंक्शन काम करता है, लेकिन किसी को समझ में नहीं आता कि क्यों। यह एक ऐसा सूत्र था जिसकी व्याख्या की आवश्यकता थी।

गैब्रिएल वेनेज़ियानो

यह 1970 में बदल गया जब शिकागो विश्वविद्यालय के योहिरो नंबू, नील्स बोहर संस्थान के होल्गर नीलसन और स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के लियोनार्ड सुस्किंड यूलर के सूत्र के पीछे के भौतिक अर्थ को उजागर करने में सक्षम थे।इन भौतिकविदों ने दिखाया कि जब प्राथमिक कणों को छोटे कंपन वाले एक-आयामी तारों द्वारा दर्शाया जाता है, तो इन कणों की मजबूत बातचीत को यूलर फ़ंक्शन का उपयोग करके बिल्कुल वर्णित किया जाता है। यदि स्ट्रिंग खंड काफी छोटे हैं, तो इन शोधकर्ताओं ने तर्क दिया, वे अभी भी बिंदु कणों की तरह दिखेंगे और इसलिए, प्रयोगात्मक टिप्पणियों के परिणामों का खंडन नहीं करेंगे। यद्यपि यह सिद्धांत सरल और सहज रूप से आकर्षक था, यह जल्द ही दिखाया गया था कि स्ट्रिंग्स का उपयोग करने वाले मजबूत इंटरैक्शन का विवरण त्रुटिपूर्ण था। 1970 के दशक की शुरुआत में। उच्च-ऊर्जा भौतिक विज्ञानी उप-परमाणु दुनिया में गहराई से देखने में सक्षम हैं और उन्होंने दिखाया है कि स्ट्रिंग मॉडल की कुछ भविष्यवाणियां टिप्पणियों के साथ सीधे संघर्ष में हैं। उसी समय, क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत - क्वांटम क्रोमोडायनामिक्स - जिसमें कणों के बिंदु मॉडल का उपयोग किया गया था, का विकास समानांतर में चल रहा था। मजबूत अंतःक्रिया का वर्णन करने में इस सिद्धांत की सफलताओं ने स्ट्रिंग सिद्धांत को त्याग दिया।

अधिकांश कण भौतिकविदों का मानना था कि स्ट्रिंग सिद्धांत हमेशा के लिए कूड़ेदान में था, लेकिन कई शोधकर्ता इस पर खरे रहे। उदाहरण के लिए, श्वार्ट्ज ने महसूस किया कि "स्ट्रिंग थ्योरी की गणितीय संरचना इतनी सुंदर है और इसमें इतने सारे आकर्षक गुण हैं कि यह निस्संदेह किसी गहरी बात की ओर इशारा करता है।"²) भौतिकविदों को स्ट्रिंग सिद्धांत के साथ जिन समस्याओं का सामना करना पड़ा उनमें से एक यह थी कि ऐसा लगता है कि यह बहुत अधिक विकल्प प्रदान करता है, जो भ्रमित करने वाला था।

इस सिद्धांत में कुछ कंपन स्ट्रिंग कॉन्फ़िगरेशन में ग्लून्स के समान गुण थे, जिसने वास्तव में इसे मजबूत बातचीत का सिद्धांत मानने का कारण दिया। हालांकि, इसके अलावा, इसमें बातचीत के अतिरिक्त कण-वाहक शामिल थे, जिनका मजबूत अंतःक्रिया के प्रयोगात्मक अभिव्यक्तियों से कोई लेना-देना नहीं था। 1974 में, फ्रेंच ग्रेजुएट स्कूल ऑफ टेक्नोलॉजी के श्वार्ट्ज और जोएल शेर्क ने एक साहसिक धारणा बनाई जिसने इस कथित दोष को एक गुण में बदल दिया। तारों के अजीब कंपन मोड का अध्ययन करने के बाद, वाहक कणों की याद ताजा करती है, उन्होंने महसूस किया कि ये गुण गुरुत्वाकर्षण संपर्क के एक काल्पनिक वाहक कण - गुरुत्वाकर्षण के कथित गुणों के साथ आश्चर्यजनक रूप से मेल खाते हैं। हालांकि गुरुत्वाकर्षण संपर्क के इन "छोटे कणों" की अभी तक खोज नहीं हुई है, सिद्धांतवादी आत्मविश्वास से कुछ मूलभूत गुणों की भविष्यवाणी कर सकते हैं जो इन कणों के पास होने चाहिए। Scherk और Schwartz ने पाया कि इन विशेषताओं को कुछ कंपन मोड के लिए बिल्कुल महसूस किया जाता है। इसके आधार पर, उन्होंने परिकल्पना की कि स्ट्रिंग सिद्धांत का पहला आगमन भौतिकविदों द्वारा इसके दायरे को अत्यधिक सीमित करने के कारण विफलता में समाप्त हुआ। शेर्क और श्वार्ट्ज ने घोषणा की कि स्ट्रिंग सिद्धांत केवल मजबूत बल का सिद्धांत नहीं है, यह एक क्वांटम सिद्धांत है जिसमें अन्य बातों के अलावा गुरुत्वाकर्षण शामिल है)।

भौतिक समुदाय ने इस धारणा पर बहुत संयमित रवैये के साथ प्रतिक्रिया व्यक्त की। वास्तव में, जैसा कि श्वार्ट्ज ने याद किया, "हमारे काम को सभी ने नजरअंदाज कर दिया।"⁴) गुरुत्वाकर्षण और क्वांटम यांत्रिकी को संयोजित करने के कई असफल प्रयासों के साथ प्रगति के मार्ग पहले से ही पूरी तरह से अटे पड़े हैं। मजबूत अंतःक्रियाओं का वर्णन करने के अपने प्रारंभिक प्रयास में स्ट्रिंग सिद्धांत विफल रहा, और कई लोगों ने महसूस किया कि इससे भी बड़े लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए इसका उपयोग करने का प्रयास करना व्यर्थ है। बाद में, 1970 के दशक के अंत और 1980 के दशक की शुरुआत में अधिक विस्तृत अध्ययन। ने दिखाया कि स्ट्रिंग सिद्धांत और क्वांटम यांत्रिकी के बीच, अपने स्वयं के, हालांकि छोटे पैमाने पर, विरोधाभास उत्पन्न होते हैं। धारणा यह थी कि गुरुत्वाकर्षण बल सूक्ष्म स्तर पर ब्रह्मांड के विवरण में इसे बनाने के प्रयास का विरोध करने में सक्षम था।

1984 तक यही स्थिति थी।अपने ऐतिहासिक पत्र में, जिसमें एक दशक से अधिक गहन शोध का सारांश दिया गया था, जिसे अधिकांश भौतिकविदों द्वारा बड़े पैमाने पर अनदेखा या अस्वीकार कर दिया गया था, ग्रीन और श्वार्ट्ज ने पाया कि क्वांटम सिद्धांत के साथ मामूली विरोधाभास जो स्ट्रिंग सिद्धांत से ग्रस्त था, को हल किया जा सकता है। इसके अलावा, उन्होंने दिखाया कि परिणामी सिद्धांत सभी चार प्रकार की बातचीत और सभी प्रकार के पदार्थों को कवर करने के लिए पर्याप्त व्यापक है। इस परिणाम की खबर पूरे भौतिकी समुदाय में फैल गई: सैकड़ों कण भौतिकविदों ने अपनी परियोजनाओं पर काम करना बंद कर दिया, जो कि ब्रह्मांड की सबसे गहरी नींव पर सदियों पुराने हमले में आखिरी सैद्धांतिक लड़ाई की तरह लग रहा था।

ग्रीन और श्वार्ट्ज की सफलता की खबर अंततः उनके अध्ययन के पहले वर्ष के स्नातक छात्रों तक भी पहुंच गई, और पूर्व की निराशा को भौतिकी के इतिहास में एक महत्वपूर्ण मोड़ में शामिल होने की रोमांचक भावना से बदल दिया गया। हम में से बहुत से लोग आधी रात के बाद सैद्धांतिक भौतिकी और अमूर्त गणित पर वजनदार विषयों का अध्ययन करते हुए बैठे थे, जिसका ज्ञान स्ट्रिंग सिद्धांत को समझने के लिए आवश्यक है।

हालांकि, स्ट्रिंग सिद्धांत भौतिकविदों ने रास्ते में बार-बार गंभीर बाधाओं का सामना किया है। सैद्धांतिक भौतिकी में, आपको अक्सर ऐसे समीकरणों से निपटना पड़ता है जो या तो समझने में बहुत जटिल होते हैं या हल करने में मुश्किल होते हैं। आमतौर पर ऐसी स्थिति में भौतिक विज्ञानी हार नहीं मानते और इन समीकरणों का अनुमानित हल निकालने की कोशिश करते हैं। स्ट्रिंग थ्योरी में मामलों की स्थिति बहुत अधिक जटिल है। यहाँ तक कि समीकरणों की व्युत्पत्ति भी इतनी जटिल निकली कि अब तक केवल उनका अनुमानित रूप ही प्राप्त करना संभव हो पाया है। इस प्रकार, स्ट्रिंग सिद्धांत में काम करने वाले भौतिक विज्ञानी खुद को ऐसी स्थिति में पाते हैं जहां उन्हें अनुमानित समीकरणों के अनुमानित समाधान तलाशने पड़ते हैं। सुपरस्ट्रिंग सिद्धांत में पहली क्रांति के दौरान कई वर्षों की आश्चर्यजनक प्रगति के बाद, भौतिकविदों को इस तथ्य का सामना करना पड़ा कि उपयोग किए गए अनुमानित समीकरण कई महत्वपूर्ण प्रश्नों का सही उत्तर प्रदान करने में असमर्थ थे, जिससे अनुसंधान के आगे के विकास में बाधा उत्पन्न हुई। इन अनुमानित तरीकों से आगे जाने के लिए ठोस विचारों की कमी के कारण, कई स्ट्रिंग भौतिकविदों ने बढ़ती निराशा का अनुभव किया और अपने पिछले शोध पर लौट आए। जो रुके थे, उनके लिए 1980 के दशक के अंत और 1990 के दशक की शुरुआत में। परीक्षण अवधि थे।

स्ट्रिंग थ्योरी की सुंदरता और संभावित शक्ति ने शोधकर्ताओं को एक सोने के खजाने की तरह एक तिजोरी में सुरक्षित रूप से बंद कर दिया, केवल एक छोटे से झाँक के माध्यम से दिखाई दे रहा था, लेकिन किसी के पास इन निष्क्रिय ताकतों को बाहर निकालने की चाबी नहीं थी। महत्वपूर्ण खोजों से समय-समय पर "सूखे" की लंबी अवधि बाधित हुई, लेकिन यह सभी के लिए स्पष्ट था कि नए तरीकों की आवश्यकता थी जो पहले से ज्ञात अनुमानित समाधानों से परे जाने की अनुमति देंगे।

ठहराव का अंत एडवर्ड विटन द्वारा दक्षिणी कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में 1995 स्ट्रिंग थ्योरी सम्मेलन में दिए गए एक लुभावने भाषण के साथ हुआ - एक ऐसा भाषण जिसने दुनिया के प्रमुख भौतिकविदों से भरे दर्शकों को स्तब्ध कर दिया। इसमें, उन्होंने अनुसंधान के अगले चरण की योजना का अनावरण किया, इस प्रकार "सुपरस्ट्रिंग सिद्धांत में दूसरी क्रांति" की शुरुआत की। अब स्ट्रिंग सिद्धांतकार नए तरीकों पर ऊर्जावान रूप से काम कर रहे हैं जो उन्हें मिलने वाली बाधाओं को दूर करने का वादा करते हैं।

टीएस को व्यापक रूप से लोकप्रिय बनाने के लिए, मानवता को कोलंबिया विश्वविद्यालय के प्रोफेसर ब्रायन ग्रीन के लिए एक स्मारक खड़ा करना चाहिए। उनकी 1999 की किताब एलिगेंट यूनिवर्स। सुपरस्ट्रिंग्स, हिडन डाइमेंशन्स और द क्वेस्ट फॉर द अल्टीमेट थ्योरी”बेस्टसेलर बन गया और उसे पुलित्जर पुरस्कार मिला। वैज्ञानिक के काम ने मेजबान की भूमिका में खुद लेखक के साथ एक लोकप्रिय विज्ञान लघु-श्रृंखला का आधार बनाया - इसका एक टुकड़ा सामग्री के अंत में देखा जा सकता है (एमी सुस्मान / कोलंबिया विश्वविद्यालय द्वारा फोटो)।

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आइए अब इस सिद्धांत के सार को कम से कम समझने की कोशिश करते हैं।

प्रारंभ करें। शून्य आयाम एक बिंदु है। उसका कोई आयाम नहीं है। स्थानांतरित करने के लिए कहीं नहीं है, ऐसे आयाम में किसी स्थान को इंगित करने के लिए किसी निर्देशांक की आवश्यकता नहीं है।

आइए दूसरे को पहले बिंदु के बगल में रखें और उनके माध्यम से एक रेखा खींचें। यहाँ पहला आयाम है। एक आयामी वस्तु का एक आकार होता है - एक लंबाई - लेकिन कोई चौड़ाई या गहराई नहीं। एक आयामी अंतरिक्ष के ढांचे के भीतर आंदोलन बहुत सीमित है, क्योंकि रास्ते में जो बाधा उत्पन्न हुई है, उससे बचा नहीं जा सकता है। इस लाइन पर पता लगाने के लिए केवल एक निर्देशांक की आवश्यकता होती है।

आइए खंड के आगे एक बिंदु रखें। इन दोनों वस्तुओं को फिट करने के लिए, हमें एक दो-आयामी स्थान की आवश्यकता होती है, जिसमें लंबाई और चौड़ाई हो, यानी एक क्षेत्र, लेकिन गहराई के बिना, यानी आयतन। इस क्षेत्र में किसी भी बिंदु का स्थान दो निर्देशांकों द्वारा निर्धारित किया जाता है।

तीसरा आयाम तब उत्पन्न होता है जब हम इस प्रणाली में एक तीसरा समन्वय अक्ष जोड़ते हैं। हमारे लिए, त्रि-आयामी ब्रह्मांड के निवासी, इसकी कल्पना करना बहुत आसान है।

आइए कल्पना करने की कोशिश करें कि द्वि-आयामी अंतरिक्ष के निवासी दुनिया को कैसे देखते हैं। उदाहरण के लिए, ये दो लोग हैं:

उनमें से प्रत्येक अपने मित्र को इस प्रकार देखेगा:

लेकिन इस स्थिति में:

हमारे नायक एक दूसरे को इस तरह देखेंगे:

यह दृष्टिकोण का परिवर्तन है जो हमारे नायकों को एक-दूसरे को द्वि-आयामी वस्तुओं के रूप में आंकने की अनुमति देता है, न कि एक-आयामी खंडों के रूप में।

अब आइए कल्पना करें कि एक निश्चित वॉल्यूमेट्रिक वस्तु तीसरे आयाम में चलती है, जो इस द्वि-आयामी दुनिया को पार करती है। एक बाहरी पर्यवेक्षक के लिए, यह आंदोलन एक विमान पर किसी वस्तु के द्वि-आयामी अनुमानों में परिवर्तन में व्यक्त किया जाएगा, जैसे एमआरआई मशीन में ब्रोकोली:

लेकिन हमारे फ्लैटलैंड के निवासी के लिए ऐसी तस्वीर समझ से बाहर है! वह उसकी कल्पना भी नहीं कर सकता। उसके लिए, दो-आयामी अनुमानों में से प्रत्येक को एक रहस्यमय रूप से परिवर्तनशील लंबाई के साथ एक-आयामी खंड के रूप में देखा जाएगा, जो अप्रत्याशित स्थान पर उत्पन्न होता है और अप्रत्याशित रूप से गायब भी होता है। द्वि-आयामी अंतरिक्ष के भौतिकी के नियमों का उपयोग करके ऐसी वस्तुओं की उत्पत्ति की लंबाई और स्थान की गणना करने का प्रयास विफलता के लिए बर्बाद है।

हम, त्रि-आयामी दुनिया के निवासी, हर चीज को दो-आयामी के रूप में देखते हैं। अंतरिक्ष में केवल किसी वस्तु की गति ही हमें उसके आयतन को महसूस करने की अनुमति देती है। हम किसी भी बहुआयामी वस्तु को द्वि-आयामी के रूप में भी देखेंगे, लेकिन यह हमारे साथ या समय के संबंध के आधार पर आश्चर्यजनक रूप से बदल जाएगी।

इस दृष्टिकोण से, उदाहरण के लिए, गुरुत्वाकर्षण के बारे में सोचना दिलचस्प है। सभी ने शायद ऐसी ही तस्वीरें देखी होंगी:

उन पर यह चित्रित करने की प्रथा है कि गुरुत्वाकर्षण अंतरिक्ष-समय को कैसे मोड़ता है। झुकता है … कहाँ? सटीक रूप से किसी भी आयाम से हम परिचित नहीं हैं। और क्वांटम टनलिंग के बारे में क्या है, अर्थात्, एक कण की एक जगह गायब होने और एक पूरी तरह से अलग जगह में प्रकट होने की क्षमता, इसके अलावा, एक बाधा के पीछे जिसके माध्यम से हमारी वास्तविकताओं में यह छेद किए बिना प्रवेश नहीं कर सका? ब्लैक होल के बारे में क्या? लेकिन क्या होगा अगर आधुनिक विज्ञान के इन सभी और अन्य रहस्यों को इस तथ्य से समझाया जाए कि अंतरिक्ष की ज्यामिति वैसी नहीं है जैसी हम इसे समझते थे?

घड़ी चल रही है

समय हमारे ब्रह्मांड में एक और समन्वय जोड़ता है। एक पार्टी होने के लिए, आपको न केवल यह जानना होगा कि यह किस बार में होगा, बल्कि इस घटना का सही समय भी होगा।

हमारी धारणा के आधार पर, समय इतनी सीधी रेखा नहीं है जितना कि एक किरण। यही है, इसका एक प्रारंभिक बिंदु है, और आंदोलन केवल एक दिशा में किया जाता है - अतीत से भविष्य तक। और केवल वर्तमान ही वास्तविक है। न तो अतीत और न ही भविष्य मौजूद है, जैसे दोपहर के भोजन के समय कार्यालय क्लर्क के दृष्टिकोण से कोई नाश्ता और रात का खाना नहीं है।

लेकिन सापेक्षता का सिद्धांत इससे सहमत नहीं है। उनके दृष्टिकोण से समय एक पूर्ण आयाम है। सभी घटनाएँ जो अस्तित्व में थीं, मौजूद हैं और मौजूद रहेंगी, उतनी ही वास्तविक हैं जितनी कि समुद्र का समुद्र तट वास्तविक है, कोई फर्क नहीं पड़ता कि सर्फ की आवाज़ के सपने हमें आश्चर्यचकित करते हैं। हमारी धारणा एक सर्चलाइट की तरह है जो समय की एक सीधी रेखा पर कुछ खंड को रोशन करती है।मानवता अपने चौथे आयाम में इस तरह दिखती है:

लेकिन हम समय के प्रत्येक अलग-अलग क्षण में केवल एक प्रक्षेपण, इस आयाम का एक टुकड़ा देखते हैं। हां, एमआरआई मशीन पर ब्रोकली की तरह।

अब तक, सभी सिद्धांतों ने बड़ी संख्या में स्थानिक आयामों के साथ काम किया है, और अस्थायी हमेशा केवल एक ही रहा है। लेकिन अंतरिक्ष अंतरिक्ष के लिए कई आयामों की उपस्थिति की अनुमति क्यों देता है, लेकिन केवल एक बार? जब तक वैज्ञानिक इस प्रश्न का उत्तर नहीं दे पाते, तब तक दो या दो से अधिक टाइम स्पेस की परिकल्पना सभी दार्शनिकों और विज्ञान कथा लेखकों को बहुत आकर्षक लगेगी। हाँ, और भौतिक विज्ञानी, वास्तव में वहाँ क्या है। उदाहरण के लिए, अमेरिकी खगोल भौतिक विज्ञानी यित्ज़ाक बार्स दूसरी बार आयाम को सब कुछ के सिद्धांत के साथ सभी परेशानियों की जड़ के रूप में देखता है। एक मानसिक व्यायाम के रूप में, आइए दो बार के साथ एक दुनिया की कल्पना करने का प्रयास करें।

प्रत्येक आयाम अलग से मौजूद है। यह इस तथ्य में व्यक्त किया जाता है कि यदि हम किसी वस्तु के निर्देशांक को एक आयाम में बदलते हैं, तो अन्य में निर्देशांक अपरिवर्तित रह सकते हैं। इसलिए, यदि आप एक समय अक्ष के साथ चलते हैं जो दूसरे को समकोण पर काटती है, तो चौराहे के बिंदु पर समय रुक जाएगा। व्यवहार में, यह कुछ इस तरह दिखेगा:

केवल नियो को अपने एक-आयामी समय अक्ष को गोलियों के समय अक्ष के लंबवत स्थिति में लाना था। सरासर trifle, सहमत हूँ। वास्तव में, सब कुछ बहुत अधिक जटिल है।

दो समय आयामों वाले ब्रह्मांड में सटीक समय दो मानों द्वारा निर्धारित किया जाएगा। क्या द्वि-आयामी घटना की कल्पना करना कठिन है? वह है, जो दो समय अक्षों के साथ-साथ फैली हुई है? यह संभावना है कि ऐसी दुनिया को समय मानचित्रण में विशेषज्ञों की आवश्यकता होगी, क्योंकि मानचित्रकार विश्व की द्वि-आयामी सतह का मानचित्रण करते हैं।

द्वि-आयामी अंतरिक्ष को एक-आयामी अंतरिक्ष से और क्या अलग करता है? उदाहरण के लिए, एक बाधा को बायपास करने की क्षमता। यह पहले से ही पूरी तरह से हमारे दिमाग की सीमाओं से परे है। एक आयामी दुनिया का निवासी कल्पना नहीं कर सकता कि एक कोने को मोड़ना कैसा होता है। और यह क्या है - समय में एक कोने? इसके अलावा, द्वि-आयामी अंतरिक्ष में, आप आगे, पीछे, लेकिन कम से कम तिरछे यात्रा कर सकते हैं। मुझे नहीं पता कि समय के साथ तिरछे चलना कैसा होता है। मैं इस तथ्य के बारे में भी बात नहीं कर रहा हूं कि समय कई भौतिक नियमों का आधार है, और यह कल्पना करना असंभव है कि ब्रह्मांड का भौतिकी एक और अस्थायी आयाम की उपस्थिति के साथ कैसे बदलेगा। लेकिन इसके बारे में सोचना कितना रोमांचक है!

एक बहुत बड़ा विश्वकोश

अन्य आयाम अभी तक खोजे नहीं गए हैं और केवल गणितीय मॉडल में मौजूद हैं। लेकिन आप उनकी इस तरह कल्पना करने की कोशिश कर सकते हैं।

जैसा कि हमें पहले पता चला, हम ब्रह्मांड के चौथे (समय) आयाम का त्रि-आयामी प्रक्षेपण देखते हैं। दूसरे शब्दों में, हमारे विश्व के अस्तित्व का प्रत्येक क्षण बिग बैंग से विश्व के अंत तक के समय अंतराल में एक बिंदु (शून्य आयाम के समान) है।

आप में से जिन्होंने समय यात्रा के बारे में पढ़ा है, वे जानते हैं कि अंतरिक्ष-समय सातत्य की वक्रता उनमें कितनी महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। यह पाँचवाँ आयाम है - इसमें यह है कि इस सीधी रेखा पर कुछ दो बिंदुओं को एक साथ लाने के लिए चार-आयामी अंतरिक्ष-समय "तुला" है। इसके बिना, इन बिंदुओं के बीच की यात्रा बहुत लंबी या असंभव भी होगी। मोटे तौर पर, पाँचवाँ आयाम दूसरे के समान है - यह अंतरिक्ष-समय की "एक-आयामी" रेखा को "द्वि-आयामी" विमान में ले जाता है, जिसमें एक कोने के चारों ओर लपेटने की सभी आगामी संभावनाएं होती हैं।

हमारे विशेष रूप से दार्शनिक-दिमाग वाले पाठकों ने थोड़ा पहले, शायद, उन परिस्थितियों में स्वतंत्र इच्छा की संभावना के बारे में सोचा था जहां भविष्य पहले से मौजूद है, लेकिन अभी तक ज्ञात नहीं है। विज्ञान इस प्रश्न का उत्तर इस प्रकार देता है: प्रायिकता। भविष्य एक छड़ी नहीं है, बल्कि संभावित परिदृश्यों की एक पूरी झाड़ू है। कौन सा सच होगा - जब हम वहां पहुंचेंगे तो पता चलेगा।

प्रत्येक संभावना पांचवें आयाम के "विमान" पर "एक-आयामी" खंड के रूप में मौजूद है।एक खंड से दूसरे खंड में कूदने का सबसे तेज़ तरीका क्या है? यह सही है - इस विमान को कागज की शीट की तरह मोड़ें। कहाँ झुकना है? और फिर यह सही है - छठे आयाम में, जो इस संपूर्ण जटिल संरचना को "मात्रा" देता है। और, इस प्रकार, इसे एक त्रि-आयामी स्थान की तरह, "समाप्त", एक नया बिंदु बनाता है।

सातवां आयाम एक नई सीधी रेखा है, जिसमें छह-आयामी "बिंदु" होते हैं। इस लाइन पर कोई अन्य बिंदु क्या है? दूसरे ब्रह्मांड में घटनाओं के विकास के लिए विकल्पों का पूरा अनंत सेट, बिग बैंग के परिणामस्वरूप नहीं, बल्कि विभिन्न परिस्थितियों में, और विभिन्न कानूनों के अनुसार कार्य करने के परिणामस्वरूप गठित हुआ। यानी सातवां आयाम समानांतर दुनिया के मोतियों का है। आठवां आयाम इन "रेखाओं" को एक "विमान" में एकत्रित करता है। और नौवें की तुलना उस पुस्तक से की जा सकती है जो आठवें आयाम के सभी "चादरों" को फिट करती है। यह भौतिकी के सभी नियमों और सभी प्रारंभिक स्थितियों के साथ सभी ब्रह्मांडों के सभी इतिहासों का संग्रह है। फिर से इशारा करें।

यहां हम सीमा में भागते हैं। दसवें आयाम की कल्पना करने के लिए, हमें एक सीधी रेखा की आवश्यकता है। और इस रेखा पर और क्या बिंदु हो सकता है, यदि नौवें आयाम में पहले से ही वह सब कुछ शामिल है जिसकी कल्पना की जा सकती है, और वह भी जिसकी कल्पना करना असंभव है? यह पता चला है कि नौवां आयाम एक और प्रारंभिक बिंदु नहीं है, बल्कि अंतिम है - हमारी कल्पना के लिए, किसी भी मामले में।

स्ट्रिंग सिद्धांत कहता है कि यह दसवें आयाम में है कि तार कंपन करते हैं - मूल कण जो सब कुछ बनाते हैं। यदि दसवें आयाम में सभी ब्रह्मांड और सभी संभावनाएं हैं, तो तार हर जगह और हर समय मौजूद हैं। मेरा मतलब है, हमारे ब्रह्मांड में हर तार मौजूद है, और कोई भी अन्य। किसी भी समय। तुरंत। शांत हुह?

सितंबर 2013 में, ब्रायन ग्रीन पॉलिटेक्निक संग्रहालय के निमंत्रण पर मास्को पहुंचे। प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी, स्ट्रिंग सिद्धांतकार, कोलंबिया विश्वविद्यालय में प्रोफेसर, उन्हें आम जनता के लिए मुख्य रूप से विज्ञान के लोकप्रिय और "एलिगेंट यूनिवर्स" पुस्तक के लेखक के रूप में जाना जाता है। Lenta.ru ने ब्रायन ग्रीन के साथ स्ट्रिंग थ्योरी और हाल की चुनौतियों के साथ-साथ क्वांटम ग्रेविटी, आयाम और सामाजिक नियंत्रण के बारे में बात की।