Пятое измерение: Реальность за краем обозримой Вселенной и за пределами пространства (часть 1)
10 ноября 2020
3,3 тыс. дочитываний
4 мин.
За пределами видимой Вселенной могут быть призрачные причудливые пространства. (Иллюстрация: “Fifth Dimension” by liClockwork)Бесконечность никогда не была числом - это идея. Идея, которая достаточно трудна для понимания. Могут существовать бесконечности разных размеров, по образцу того, как Галилей исследовал проблему количества точек на двух окружностях. И больший, и меньший кружки будут содержать бесконечное количество точек, и все же больший круг, согласно логике, каким-то образом должен содержать больше точек, чем меньший. В
теории трансфинитных чисел(
можно назвать их транс-конечными) бесконечности можно складывать друг с другом точно так же, как 3 и 3. Они также могут быть вычитаться и даже большие бесконечности могут замещать меньшие за их пределами. Набор целых чисел (1, 2, 3, 4,…) бесконечен, но не такой большой, как набор трансцендентных чисел (таких как
πили
e).
Быть транс-конечным - значит быть за пределами границ. Этот термин предназначен для различения отдельных уровней бесконечности. Хотя теория трансфинитных чисел и
теория множеств- обе созданы русским математиком
Георгом Кантором примерно в конце
XIX века- используются во всех областях математики и считаются основополагающими для наших современных представлений, теории не слишком тепло приветствовались, когда они были впервые представлены научной публике. Фактически, Кантор чувствовал что-то вроде буллинга со стороны своих современников, которые зашли так далеко, что назвали эти теории «болезнью». Его бывший профессор
Леопольд Кронекер не позволил Кантору получить должность в университете в Берлине, и Кантор умер в возрасте 72 лет в бедности и в… психиатрической лечебнице.
Депрессия Кантора и частые поездки в санатории в последние годы его жизни, вероятно, были вызваны резкой критикой его идей и отсутствием респектабельного положения в академическом сообществе. Именно там, в стерильных и пугающих условиях изоляции, один из самых блестящих людей предался нарастающей паранойе, все глубже копаясь в странных религиозных идеях и лабиринте бесконечности.
И все же, какими бы абстрактными и пугающими ни были его концепции, они представляют собой своего рода пространство, в которое нужно войти, чтобы понять пятое измерение.
Путешествие со скоростью света сопровождается эффектом Доплера. Это не так захватывающе, как предлагает видеть научная фантастика, а в реальности световые скорости дают белый пейзаж с темной виньеткой вокруг него. Это связано с тем, что длина волны излучения переходит из видимого спектра в рентгеновский диапазон, который наши глаза не могут обнаружить. (Иллюстрация: Ella Alderson)Чтобы найти его, необходимо отправиться в самые-при-самые далекие края нашей Вселенной. Туда, где мы не способны что-либо видеть с Земли, потому что мы ограничены окном в
46 миллиардов световых лет, действующим как наш
космический горизонт. Большинство галактик там удаляются от нас почти со скоростью света, а их излучение слишком слабое, чтобы его можно было зарегистрировать. Поэтому обозреваемая вселенская сфера, которой мы ограничены, которая хотя и наполнена чудесными событиями, такими как взрывы звезд и существование обитаемого мира, но она не является всей Вселенной. Мы не заем, конечна она или бесконечна, хотя исследования склоняются к тому, что Вселенная бесконечна и продолжает расширяться по мере того, как темная энергия проникает в ее ткань. Форма космоса вряд ли является сферической, а скорее плоской, или же формой настолько сложной, что нашему уму будет трудно представить, так же как нашему уму было бы трудно представить различные уровни бесконечности, представленные Кантором. Эта форма существует только математически.
Таким образом, выбирая абстрактную и расширяющуюся форму для нашей Вселенной, мы придаем этой форме некоторого рода четырехмерную оболочку, на которой находится наш мир и все наши галактики. Есть знакомые три измерения пространства и одно измерение времени. Но эти четыре измерения, которые, по нашему восприятию, охватывают всю реальность, являются лишь оболочкой Вселенной - плотным, громоздким покрытием
пятого измерения. Если наша четырехмерная кожа - это пространство, то пятое измерение внутри и вокруг него - это своего рода
непространство, безжизненная пропасть. Это может оказаться не просто за пределами нашего понимания, но и возможности для нас оказаться или просто существовать в нем. На данный момент это так же непостижимо, как пересечение горизонта событий черной дыры. Как можно пересечь эти границы?
Время здесь, вероятно, тоже будет проявлять себя иначе. Пятое измерение может полностью остановить его продвижение или подвергнуть путешественников воздействию замедления времени, что позволит им стареть медленнее, чем все мы на Земле. А если время не действует в пятом измерении, то его пересечение может стать ключом к моментальному путешествию среди звезд. В конце концов, именно время делает межзвездные путешествия пока недоступными для людей.
Межзвездные путешествия никогда не являлись невозможными. Надо взять за основу проблему, которую люди уже решали, и просто увеличить ее масштабы. Добраться до Луны и добраться до
Проксимы Центавра, нашей ближайшей звезды, - это та же проблема, но в разных пропорциях. Наши технологии (
зонд «Вояджер-2» в прошлом году) уже способны выходить в межзвездное пространство. Дважды. Проблема для нас в том, что эти традиционные источники энергии - например, химические ракеты - не могут достичь скоростей, позволяющих совершить межзвездное путешествие в течение весьма короткой продолжительности жизни людей.
Пятое измерение предлагает другое решение: вместо того, чтобы пытаться увеличить скорость, сократите расстояние между локациями.
Продолжение "Пятое измерение: Реальность за краем обозримой Вселенной и за пределами пространства (часть 2)"
Реальность за краем обозримой Вселенной и за пределами пространства (часть 2)
10 ноября 2020
1,2 тыс. дочитываний
2,5 мин.
(Иллюстрация: “Fifth Dimension” by liClockwork)
Продолжение. Начало в статье "Пятое измерение: Реальность за краем обозримой Вселенной и за пределами пространства (часть 1)"
Например, если бетонная плита представляет собой в основном пустое пространство, то кратчайшее расстояние между двумя точками внизу и вверху плиты - это проход через саму плиту прямым соединением точек. Но мы не можем так сделать. Наше владение законами физики в качестве самой короткой альтернативы предлагает непрямую дорогу по периметру контура бетонной плиты (если только мы не хотим разрушить ее целостность). Если наша Вселенная на самом деле представляет собой неопределенную форму, заполненную пятым измерением и окруженную им, то тоже самое верно для звезд и целых галактик. Чтобы максимально эффективно добраться до системы
Альфа Центавра, мы должны углубиться в
непространство, где существует более короткий путь. Но мы пока еще его не открыли. Наше восприятие по какой-то причине (возможно, потому, что мы сделаны из открытых петель и, таким образом, связаны с этой конкретной браной) не реагируют на это сестринское нам измерение. Но это не означает, что множественные попытки исследования и измерения никогда не дадут результата.
Хотя большая часть атома - и, следовательно, материи - состоит в основном из «пустого пространства», электроны создают электромагнитные поля, которые взаимодействуют со световыми волнами, не позволяя объектам быть прозрачными. Мы также воспринимаем эти объекты как твердые, потому что наши электронные облака и облака объектов, которых мы касаемся, не могут находиться в одном и том же состоянии. На изображении выше атом гелия скрыт своим электронным облаком. (Иллюстрация: Ella Alderson)Именно работа Кантора с бесконечностями вдохновила математиков, таких как
Субраманян Чандрасекхар и
Дж. К. Кэмпбелл, выдвинуть теорию о возможности перемещаться из одного места в другое, не преодолевая реальное расстояние – просто мгновенно переходя через пятое измерение. Требования к мощности, необходимой для достижения этого, конечно, находятся за пределами сегодняшних тезнологий. По некоторым оценкам, оно составляет суммарную мощность около миллиона термоядерных машин. Но это не невозможное значение, и это не значит, что более технологически развитая цивилизация еще не овладела таким количеством энергии. Другая проблема, помимо разработки технологии, необходимой для погружения в непространство и последующего возвращения, заключается в том, что для этого нам, возможно, придется находиться рядом с пятимерной пустотой. То есть мы должны находиться на краю нашей четырехмерной оболочки. Что именно произойдет, когда мы пересечем границу, узнать невозможно. Для этого мы должны иметь хотя бы некоторое определенное представление о том, как на самом деле формируется податливая ткань нашей Вселенной.
По мнению некоторых космологов, туннели в пятое измерение уже могут существовать. Они возникаю из-за пустоты космоса или "непространства", присущего звездам и галактикам. Их непространства могли «связываться» вместе, образуя проходы из одного места в другое. (Иллюстрация: Ella Alderson)В конце жизни Кантор изо всех сил старался воодушевить молодых математиков. Революционные идеи часто встречают с горечью и сопротивлением. В его случае это довело выдающегося человека до маниакального состояния. Многие выдающиеся ученые в прошлом чувствовали себя непонятыми и подавленными, несмотря на новаторство своей работы. Наука по большей части направлена на поиск истины, куда бы она ни привела. Иногда правда она преподносит нам такие парадоксы, как бесконечность или дополнительные измерения, которые мы еще не наблюдали. Как и его теория, Кантор сам стал транс-конечным. Его работы вышли за рамки его жизни, превзойдя границы времени.