Михаил Стасов предлагает Вам запомнить сайт «Новости науки»
Вы хотите запомнить сайт «Новости науки»?
Да Нет
×
Прогноз погоды

И радость познания движет нами

Эксперименты физиков доказали существование четверного пространственного измерения

развернуть

Эксперименты физиков доказали существование четверного пространственного измерения

Мы живем в трехмерной Вселенной с тремя пространственными измерениями и одним дополнительным в виде времени. Однако эксперименты двух групп ученых показали, что наличие четвертого пространственного измерения действительно возможно и оно не ограничивается простыми направлениями вверх и вниз, влево и вправо, а также вперед и назад.

Следует сразу принять во внимание, что подобные выводы противоречат известным законам физики, были основаны на очень сложных вычислениях, частично теоретических экспериментах и с использованием законов квантовой механики.

Сопоставив результаты наблюдения за двумя специально созданными двумерными средами, две независимые команды ученых из Европы и США смогли обнаружить путь в четвертое пространственное измерение, сгенерировав так называемый квантовый эффект Холла — феномен проводимости двухмерного газа при низких температурах в сильных магнитных полях.

«Физически у нас нет 4-мерного пространства, но мы можем добиться 4-мерного квантового эффекта Холла при помощи низкоразмерной системы, поскольку высокоразмерная система закодирована в ее сложной структуре», — говорит Макаел Рехтсман, профессор Университета штата Пенсильвания.

«Возможно, нам удастся придумать новую физику в более высоком измерении, а затем создать устройства, обладающие этим преимуществом в более низких измерениях».

Другими словами, трехмерные объекты отбрасывают двухмерные тени, по которым можно догадаться о форме этих объектов. Наблюдая же за некоторыми реальными физическими трехмерными системами, мы можем кое-что понять об их четырехмерной природе, так как, по мнению физиков, трехмерные объекты могут представлять собой тени четырехмерных объектов, проявляющихся в более низких измерениях. Все это может привести к некоторым новым фундаментальным открытиям в науке.

Благодаря очень сложным вычислениям, за которые в 2016 была выдана Нобелевская премия, мы теперь знаем, что квантовый эффект Холла указывает на существование четвертого измерения в пространстве. Новейшие же эксперименты двух команд физиков, опубликованные в журнале Nature, дают нам пример эффектов, которые это четвертое измерение может иметь.

Европейская команда ученых охладила атомы до температуры, близкой к абсолютному нулю, и с помощью лазеров поместила их в двухмерную решетку. Применив квантовый «нагнетательный насос» для возбуждения пойманных атомов, физики заметили небольшие вариации в движении, которые соответствуют проявлениям четырехмерного квантового эффекта Холла, что указывает на возможность доступа к этому четвертому измерению.

Американская команда физиков также использовала лазеры, но для управления светом, проходящим через стеклянный блок. Имитируя эффект электрического поля на заряженных частицах, ученые также смогли наблюдать последствия четырехмерного квантового эффекта Холла.

По словам ученых, оба эксперимента отлично дополняют друг друга.

Конечно же, физического доступа к этому четырехмерному миру у нас нет (так как мы зажаты в трехмерном пространстве), однако ученые считают, что посредством квантовой механики мы сможем больше узнать о четырехмерном пространстве и расширить наши ограниченные знания о Вселенной.

Для наглядности советуем посмотреть видео ниже. В нем показано, как персонаж из двухмерного платформера неожиданно попадает в трехмерный мир. Согласно нашей перспективе, нам будет казаться, что мы по-прежнему находимся в двухмерном мире, но по мере нашего передвижения в нем мы будем видеть некие искажения пространства, так как трехмерный мир будет накладываться на двухмерную плоскость. Аналогичные искажения были увидены учеными в вышеописанных экспериментах. Они-то и указали на существование четырехмерного пространства, которое мы не можем видеть физически, но эффекты которого накладываются на нашу трехмерную плоскость.

Несмотря на то, что физически мы не можем попасть в четырехмерное пространство, мы получили доказательство его существования и более четкую картину того, как оно работает. Ученые же, в свою очередь, хотят использовать результаты этих наблюдений для более детального анализа. Кто знает, возможно, в ходе дальнейшей работы они смогут совершить и другие открытия.


Источник →

Опубликовано 10.01.2018 в 00:18

Комментарии

Показать предыдущие комментарии (показано %s из %s)
Иван Анненков
Иван Анненков 10 января, в 21:34 "Мы живем в трехмерной Вселенной с тремя пространственными измерениями и одним дополнительным в виде времени." О какой Вселенной идёт речь? В Природе всё устроено просто. В Природе есть Пространство заполненное Особой энергией. Пустого пространства не бывает. Носителем Особой энергии является Материя (или пусть будет "Эфир", если не хотят употреблять слово "Материя";). В этом Пространстве есть бесчисленное множество ограниченно замкнутых пространств. В одном из этих пространств находимся Мы. Это пространство у нас назвали Вселенной. В пространстве Вселенной в каждое мгновение её времени возникает и исчезает бесчисленное множество расширяющихся вселенных. В одной из таких расширяющихся вселенных находимся Мы. Измерить Пространство Природы и пространство Вселенной невозможно. Значит, тут речь идет, видимо, о пространстве расширяющейся вселенной, где есть к чему привязать координаты любых измерений. Познание Вещественного мира расширяющейся вселенной безгранично и с этим можно поздравить открывших новые измерения в Вещественном мире нашей расширяющейся вселенной в данный момент времени этой вселенной. Это взято из моей гипотезы о движении материи в Природе. Анненков Иван Романович. Москва. 10.01.2018 г. Текст скрыт развернуть
0
Иван Анненков
Иван Анненков 10 января, в 21:41 "Мы живем в трехмерной Вселенной с тремя пространственными измерениями и одним дополнительным в виде времени." О какой Вселенной идёт речь? В Природе всё устроено просто. В Природе есть Пространство заполненное Особой энергией. Пустого пространства не бывает. Носителем Особой энергии является Материя (или пусть будет "Эфир", если не хотят употреблять слово "Материя";). В этом Пространстве есть бесчисленное множество ограниченно замкнутых пространств. В одном из этих пространств находимся Мы. Это пространство у нас назвали Вселенной. В пространстве Вселенной в каждое мгновение её времени возникает и исчезает бесчисленное множество расширяющихся вселенных. В одной из таких расширяющихся вселенных находимся Мы. Измерить Пространство Природы и пространство Вселенной невозможно. Значит, тут речь идет, видимо, о пространстве расширяющейся вселенной, где есть к чему привязать координаты любых измерений. Познание Вещественного мира расширяющейся вселенной безгранично и с этим можно поздравить открывших новые измерения в Вещественном мире нашей расширяющейся вселенной в данный момент времени этой вселенной. Это взято из моей гипотезы о движении материи в Природе. Анненков Иван Романович. Москва. 10.01.2018 г. Текст скрыт развернуть
0
Виктор Мальцев
Виктор Мальцев 10 января, в 22:14 И пространство, и время - не самостоятельные сущности, а свойства материи.
Вопрос о четвёртом пространственном измерении спорный. Хотя на квантовом уровне четвёртое измерение может проявляться.
Текст скрыт развернуть
-1
Владимир Сабакарь
Владимир Сабакарь Виктор Мальцев 12 января, в 00:02 А что такое материя? .... пусть даже на квантовом уровне.... Текст скрыт развернуть
0
Виктор Мальцев
Виктор Мальцев Владимир Сабакарь 12 января, в 18:48 Материя - любой объект, обладающий массой.
Текст скрыт развернуть
0
Владимир Сабакарь
Владимир Сабакарь Виктор Мальцев 15 января, в 02:31 А которой массой? Вакуум не материя? Плазма не материя? Поля электрические и магнитные не материя? Текст скрыт развернуть
0
Григорий Пивень
Григорий Пивень 10 января, в 22:46 Пространство 6-ти мерное: 3 положительных вектора (длина, ширина, высота) от выпуклой стороны малого нуля-ядра, (+0) + 3 отрицательных (длина, ширина, глубина) от вогнутой стороны большого (-0) - поля системы точек и их чисел (+n) (-n).
10.1.2018г. Пивень Григорий-автор новых основ математики.
Текст скрыт развернуть
0
Владимир Сабакарь
Владимир Сабакарь Григорий Пивень 11 января, в 23:57 Всё пространство можно представить в виде вращающегося вектора в 6 степенях свободы.... Текст скрыт развернуть
0
Владимир Сабакарь
Владимир Сабакарь Владимир Сабакарь 12 января, в 00:32 Пространство в этом случае это закон изменения положения начала этого вектора,  а время в этом случае закон изменения направленности этого вектора. Текст скрыт развернуть
0
Иван почти родной
Иван почти родной 11 января, в 14:12 а что если материя это  любое проявление энергии.которая создаёт пространство.которое расширяясь создаёт время за счёт той же энергии????.тогда шкалу мы будем вынужденны перенести и переписать.проще говоря сама энергия создаёт пространство и время меняя только своё состояние.вот и получается четыре измерения Текст скрыт развернуть
0
Владимир Сабакарь
Владимир Сабакарь Иван почти родной 12 января, в 00:01 Время это некий вектор изменения энергии... Текст скрыт развернуть
0
Иван почти родной
Иван почти родной Владимир Сабакарь 12 января, в 04:19 а я про что?...просто всё мною перечисленное рассматривается по отдельности.а что если все до единого проявления что мы изучаем, это проявление только энергии которая создаёт и пространство и время и вектор? Текст скрыт развернуть
0
Владимир Сабакарь
Владимир Сабакарь Иван почти родной 12 января, в 09:40 из ВИКИ:  /////Эне́ргия (др.-греч. ἐνέργεια — действие, деятельность, сила, мощь) — скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие. Введение понятия энергии удобно тем, что в случае, если физическая система является замкнутой, то её энергия сохраняется в этой системе на протяжении времени, в течение которого система будет являться замкнутой. Это утверждение носит название закона сохранения энергии.//////
Поэтому фиксировать изменение времени возможно только когда наблюдатель переходит из одной замкнутой физической системы в другую, или происходит изменение материи из одной формы в другую.
А понятие пространство это философское понятие, которое несколько отличается от понятий для  точных наук и потому не конкретно.
Любой Математик проведёт из одной точки сотню лучей и назовёт этот компот 100 мерным пространством.
Механик и Физик ограничатся только необходимым для расчётов и многие необходимые и существенные позиции просто выкинет вместе с погрешностью...
На сегодняшнем этапе знаний время фиксируется ядерными изменениями в лаборатории "А" и изменением  мест расположения небесных светил... Вот вся и физика... 
Текст скрыт развернуть
0
Иван почти родной
Иван почти родной Владимир Сабакарь 12 января, в 13:11 вы так делаете вид что слово энергия не поменяла своего прежнего значения.может тогда вспомним с каких значений начиналось слово толерантность и во что оно теперь превратилось?...уж невзыщите..но зачем отвлекаться на лишне толкования когда можно просто поговорить по рассуждать и никто ни кого не обидел Текст скрыт развернуть
0
Виктор Мальцев
Виктор Мальцев Иван почти родной 13 января, в 12:43 Материя - это масса-энергия, или, если угодно, энергия-масса. То есть, любое тело обладает массой и соответствующей энергией. Это тело создаёт и пространство, и время. Вне материальных тел не может быть ни пространства. ни времени.
Текст скрыт развернуть
0
Владимир Сабакарь
Владимир Сабакарь Иван почти родной 15 января, в 02:35 Простите я не знаю вас и тем более не хочу обижать. Просто для общения привёл некоторые уточнения из тех что сам хорошо себе представляю. не хочется писать банальности в виде той что мы говорим тут прозой. Текст скрыт развернуть
1
Владимир Сабакарь
Владимир Сабакарь Виктор Мальцев 15 января, в 02:39 Материя это не энергия- масса... слишком неопределённо.... Масса проявление свойств материи но не всей.
Вакуум, плазма, поля - это та же материя.
Текст скрыт развернуть
0
Иван почти родной
Иван почти родной Владимир Сабакарь 15 января, в 03:56 ладно я молчу)) никто никого не хотел задеть)))..с уважением и с прадником хотя и с прошедшим Текст скрыт развернуть
1
Виктор Мальцев
Виктор Мальцев Владимир Сабакарь 15 января, в 16:41 Простите, а какое материальное тело не имеет массы? Плазма? Сами знаете, что имеет. Поле? А что это такое?
Далее. Я сказал: "имеет массу", а не "имеет массу покоя". У фотона масса покоя равна нулю. Но это просто абстракция. Реальный фотон либо не существует (был поглощён какой-либо частицей),  либо существует и движется со скоростью света (известная константа). В этом случае его масса рассчитываается исходя из его длины волны (или частоты). Вообще же известны эффекты светового давления и отклонения света в сильных гравитационных полях - в слабых гравитационных полях отклонения фотона просто ничтожны из-за его малой массы. Ну а давление света говорит о том, что фотоны имеют импульс, а следовательно, массу.
Что касается вакуума - физического вакуума, естественно - то это в значительной мере тоже абстракция. Придётся допустить существование некоего пространства в отсутствии материальных тел. Но о пространстве можно говорить лишь тогда, когда имеются материальные тела. Тоже самое можно сказать и о времени. В отсутствии материальных тел ему просто не на чём протекать.
Текст скрыт развернуть
1
Владимир Сабакарь
Владимир Сабакарь Иван почти родной 15 января, в 20:32 И Вас так же. Праздников в январе богато.... Текст скрыт развернуть
1
Показать новые комментарии
Комментарии с 21 по 40 | всего: 43
НАСА опубликовало новый сним…

НАСА опубликовало новый снимок с поверхности Луны

12 фев 16, 15:09
+634 143
Прилетает на Землю инопланет…

Прилетает на Землю инопланетянин, чтоб внести землян в «Каталог разумных цивилизаций» и спрашивает...

2 ноя 16, 12:55
+484 105
Беспатронное оружие запатент…

Беспатронное оружие запатентовал российский изобретатель

27 апр 16, 00:33
+370 87
Как я был быдлом. Воспоминан…

Как я был быдлом. Воспоминания тоталитарного ЧПУшника

29 янв 16, 15:59
+322 148
Инопланетный корабль обнаруж…

Инопланетный корабль обнаружили в Казахстане

2 ноя 16, 01:56
+248 113
Россия презентует миру лазер…

Россия презентует миру лазерное и ускорительное оружие

26 апр 15, 22:45
+247 133
Изображение Иисуса Христа, с…

Изображение Иисуса Христа, сделанное еще при его жизни, оказалось подлинным

2 дек 16, 01:22
+229 540

Последние комментарии

Иван почти родной
Александр Романченко
Иван Анненков
Homo Sapiens
anatolii660 reznikov
Грех однако !
anatolii660 reznikov Изобретите уже наконец эту машину времени!
Читать
Новое на сайте
Вспоминая СССР (Он вернулся с неожиданной стороны)
18 янв, 00:04
+3 3
Создатель «Протонов» признал катастрофическое положение
17 янв, 23:40
0 0
Взрыв болида на севере США вызвал землетрясение магнитудой 2.0
17 янв, 22:09
+2 2