多次元空間とは何ですか？

人間は、3つの物理的次元と時間の4つの次元で日々の現実を経験します。アルバート・アインシュタインの相対性理論によると、時間は実際には4番目の物理的次元であり、測定可能な特性は他の3つに似ています。物理学における継続的な研究分野は、非常に小さなスケールで現実を支配する相対性と量子理論の両方を説明する試みです。この分野でのいくつかの提案は、多次元空間の存在を示唆しています。言い換えれば、人間は知覚できない追加の物理的次元があるかもしれません。物理オブジェクトの高さ、幅、長さに対応する3つの観測可能な寸法から始めると役立つ場合があります。アインシュタインは、20世紀初頭の一般相対性理論に関する彼の仕事で、時間も物理的な側面であることを示しました。これは、極端な条件でのみ観察できます。たとえば、惑星体の莫大な重力は、実際に近くで時間を遅くすることができます。この理論によって作成された宇宙の新しいモデルは、時空として知られています。主要な研究分野である量子力学は、物質の最小の粒子とそれらがどのように相互作用するかについて学ぶことに専念しています。これらの粒子は、観察可能な現実の問題とは非常に異なる方法で動作します。物理学者のジョン・ウィーラーは、「量子力学に完全に混乱していなければ、それを理解していない」と言ったと報告されています。多次元空間がこれらの基本粒子の奇妙な挙動を説明できることが示唆されています。そのような理論は、重力などの理解があまり理解されていない力を含む、宇宙についてまだ知られていない多くを説明すると考えられています。この理論の主要な候補者の1つは、スーパーストリング理論、超対称性、またはM理論としてさまざまに知られています。この理論は、量子力学の多くの側面を説明しますが、現実が10、11、または26の次元を持っている場合にのみ正しいことができます。したがって、多くの物理学者は、多次元空間が可能性が高いと考えています。一部の科学者は、通常の方法では見られないように、観察可能な3次元に折り畳まれたり、カールしたりすることを示唆しています。科学者は、基本的な粒子が衝突したときにどのように振る舞うかを見ることによって、彼らの効果が文書化できることを望んでいます。ヨーロッパのCERNなどの世界の粒子加速器研究所での多くの実験は、この証拠を検索するために実施されています。他の理論は、多次元空間の存在を必要とせずに相対性と量子力学を調和させると主張しています。どの理論が正しいかはまだ不明です。