När någon nämner "olika dimensioner", tenderar vi att tänka på saker som parallella universum - alternativa verkligheter som existerar parallellt med våra egna, men där saker fungerar eller hände annorlunda. Men verkligheten av dimensioner och hur de spelar en roll i ordningen av vårt universum är verkligen ganska annorlunda från denna populära karaktärisering.
För att bryta ner det är dimensioner helt enkelt de olika aspekterna av det vi uppfattar som verklighet. Vi är omedelbart medvetna om de tre dimensionerna som omger oss dagligen - de som definierar längden, bredden och djupet för alla objekt i våra universum (x, y respektive z axlar).
Utöver dessa tre synliga dimensioner tror forskare att det kan finnas många fler. Faktum är att den teoretiska ramen för Superstring Theory visar att universum finns i tio olika dimensioner. Dessa olika aspekter är det som styr universum, naturens grundläggande krafter och alla elementära partiklar som finns i.
De första dimensionen, som redan nämnts, är det som ger det längd (aka x-axeln). En bra beskrivning av ett endimensionellt objekt är en rak linje, som endast finns i termer av längd och har inga andra urskiljbara egenskaper. Lägg till det a andra dimensionen, y-axeln (eller höjden), och du får ett objekt som blir en tvådimensionell form (som en kvadrat).
De tredje dimension innebär djup (z-axeln) och ger alla objekt en känsla av område och ett tvärsnitt. Det perfekta exemplet på detta är en kub, som finns i tre dimensioner och har en längd, bredd, djup och därmed volym. Utöver dessa tre ligger de sju dimensionerna som inte omedelbart är uppenbara för oss, men som fortfarande kan uppfattas ha en direkt effekt på universum och verklighet som vi känner till det.
Forskare tror att fjärde dimensionen är tid som reglerar egenskaperna hos allt känt material vid en given punkt. Tillsammans med de tre andra dimensionerna är det viktigt att känna till en objekts position i tid för att plotta sin position i universum. De andra dimensionerna är där de djupare möjligheterna spelar in, och förklara deras interaktion med de andra är där saker blir särskilt svårt för fysiker.
Enligt Superstring Theory är den femte och sjätte dimensionen där uppfattningen om möjliga världar uppstår. Om vi kunde se vidare till femte dimension, skulle vi se en värld annorlunda än vår egen som skulle ge oss ett sätt att mäta likheten och skillnaderna mellan vår värld och andra möjliga.
I sjätte, skulle vi se ett plan med möjliga världar, där vi kunde jämföra och placera alla möjliga universum som börjar med samma initiala förhållanden som den här (dvs Big Bang). I teorin, om du kunde behärska den femte och sjätte dimensionen, kan du resa tillbaka i tiden eller gå till olika framtider.
I sjunde dimensionen, har du tillgång till de möjliga världarna som börjar med olika initiala villkor. Medan de femte och sjätte var de ursprungliga förhållandena desamma och efterföljande åtgärder var olika, här är allt annorlunda från tidens början. De åttonde dimensionen återigen ger oss ett plan med sådana möjliga universumhistorier, som var och en börjar med olika initiala förhållanden och grenar ut oändligt (varför de kallas oändlighet).
I nionde dimensionen, kan vi jämföra alla möjliga universums historier, börjar med alla olika möjliga fysiklagar och initiala förhållanden. I tionde och sista dimensionen, vi anländer till den punkt där allt möjligt och tänkbart täcks. Utöver detta kan ingenting föreställas av oss låga dödliga, vilket gör det till den naturliga begränsningen av vad vi kan föreställa oss när det gäller dimensioner.
Förekomsten av dessa ytterligare sex dimensioner som vi inte kan förstå är nödvändigt för strängteorin för att de ska vara konsistenta i naturen. Det faktum att vi bara kan uppfatta fyra rymdimensioner kan förklaras med en av två mekanismer: antingen de extra dimensionerna komprimeras i mycket liten skala, annars kan vår värld leva på en 3-dimensionell undermanöver motsvarande en kli, på som alla kända partiklar förutom tyngdkraften skulle begränsas (alias brane-teori).
Om de extra dimensionerna komprimeras måste de sex extra dimensionerna vara i form av en Calabi – Yau-grenrör (visas ovan). Även om de inte är synliga när det gäller våra sinnen, skulle de ha styrt universums bildning från början. Därför tror forskare att man kikar tillbaka genom tiden och använder teleskop för att få ljus från det tidiga universum (dvs för miljarder år sedan), de kanske kunde se hur förekomsten av dessa ytterligare dimensioner kunde ha påverkat kosmos utveckling.
Liksom andra kandidater för en storslagen enhetlig teori - alias Theory of Everything (TOE) - är tron att universum består av tio dimensioner (eller mer, beroende på vilken modell av strängteori du använder) ett försök att förena standardmodell för partikelfysik med tyngdkraften. Kort sagt, det är ett försök att förklara hur alla kända krafter i vårt universum interagerar och hur andra möjliga universum själva kan fungera.
För ytterligare information, här är en artikel om Space Magazine om parallella universum, och en annan om ett parallellt universum forskare trodde att de fann att det inte existerar.
Det finns också några andra stora resurser online. Det finns en fantastisk video som förklarar de tio dimensionerna i detalj. Du kan också titta på PBS webbplats för TV-serien Elegant universum. Den har en fantastisk sida om de tio dimensionerna.
Du kan också lyssna på Astronomy Cast. Du kanske tycker att avsnitt 137 The Large Scale Structure of the Universe är ganska intressant.
Källa: PBS
