В каждой точке пространства имеется сложная многомерная геометрия, представляющая собой необычные шестимерные формы, которые принимают дополнительные размерности. Они прилагаются к каждой точке нашего трёхмерного пространства. Весь мир наполнен этими формами, вы буквально погружены в многообразия Калаби-Яу. Микроскопическая ткань Вселенной украшена необычными и богатейшими узорами.
Как может выглядеть многомерная Вселенная?
Наиболее правдоподобной является гипотеза, что наша реальность представляет собой немного сжатую семимерную сферу плюс четыре обычных измерения. Дело в том, что подобная конфигурация обладает рядом уникальных геометрических свойств и является очень симметричной. Именно в такую замкнутую структуру идеально математически вписываются известные нам фундаментальные взаимодействия, а также все материальные объекты окружающего мира, от атомов до галактик. То есть, Вселенная с одиннадцатью измерениями может быть оптимальным выбором самой Природы.
Почему пространство-время расщеплено на четыре и семь размерностей, а не, допустим, на пять и шесть? Почему свернулись именно семь измерений?
Есть очень интересное предположение, основанное на известном факте, что любая физическая система всегда стремится к состоянию с наименьшей энергией. Расчёты показывают, что этому условию как раз соответствует слегка сжатая семимерная сфера.
Одно дополнительное измерение можно свернуть только в окружность. Однако, уже двумерную поверхность можно соединить так, чтобы она образовала либо сферу, либо тор. Хотя обе фигуры замкнуты, они очень отличаются, поскольку тор имеет форму бублика, то есть содержит дырку посредине. Более многомерные пространства можно свернуть ещё интереснее, придав им самые причудливые формы. При семи измерениях набор возможностей становится огромным.
В многомерной Вселенной совсем по-другому проявляет себя гравитация. Ещё Ньютон, формулируя закон всемирного тяготения, обратил внимание, что гравитационное притяжение уменьшается с увеличением расстояния между двумя объектами с обратной квадратичной зависимостью. При удвоении расстояния, гравитационное притяжение снижается в четыре раза, при утроении – в девять раз, при учетверении – в шестнадцать раз и так далее. Интересно узнать, почему сила гравитации определяется именно квадратичной зависимостью?
Возможно, это напрямую связано с числом измерений. Все научные данные убедительно доказывают, что закон обратных квадратов прекрасно работает в обычных для нас масштабах. Но мы не знаем, подчиняется ли этому закону гравитация на микроскопическом уровне. Если экспериментально удастся установить отклонение от закона обратных квадратов на микромасштабах, это станет прямым доказательством существования дополнительных измерений.
В трёхмерном пространстве закону обратной квадратичной зависимости подчиняется как раз сфера. Представьте себе подобную огромную геометрическую фигуру с центром на Солнце и границей на орбите Земли. Она имеет площадь, пропорциональную квадрату расстояния между звездой и планетой. Общая плотность линий гравитационного поля, проходящего через сферу, с увеличением расстояния между Солнцем и Землёй уменьшается строго по закону обратных квадратов. Получается, что гравитация в нашем мире равномерно распределяется именно по сфере. Это важный аргумент в пользу многомерности Мироздания.
В двухмерном мире линии гравитационного поля звезды распределялись бы по окружности. Поэтому в нём сила гравитации была бы обратно пропорциональна расстоянию, а не квадрату расстояния. В одномерном мире для гравитации вообще не было бы пространства, её сила никогда не изменялась бы.
Логично предположить, что указанные закономерности должны распространяться на пространства с большим числом измерений.
Средой для гравитации является само пространство. Поэтому включение в его структуру дополнительных измерений, расширяет сферу действия гравитации.
Кстати, такое предположение является хорошим обоснованием странного факта, почему в нашем мире эта фундаментальная сила настолько слабая. Если гравитация «растворена» по многим измерениям, то она не может быть сильной в каждом из них.
Чем больше измерений, тем больше пространства для расхождения линий гравитационного поля, и тем ощутимее падает сила гравитации. Она как бы «разжижается» в многомерном пространстве. А, например, электромагнитная сила кажется нам сильной просто потому, что передающий её фотон физически не способен «выпрыгнуть» из традиционного трёхмерного мира.
Отсюда следует важнейший вывод – в многомерной Вселенной гравитация может быть отнюдь не самой слабой, как мы привыкли думать, а, наоборот, самой мощной фундаментальной силой, воедино связывающей всю структуру реальности.
Вы ознакомились с фрагментом книги.
Приобретайте полный текст книги у нашего партнера: